Главное меню

Работа с цементом при какой температуре


Температура для цементных работ: оптимальные значения с

Основной проблемой, сопровождающей работы по бетонированию зимой, есть низкая температура. Как выход возможно разглядывать использование материала особых марок, применение противоморозных добавок, электро-прогревание и другие современные хитрости.

Любой из вариантов оптимален по-своему. Но лишь верно подобранная технология окажет помощь проводить цементные работы при низких температурах без утраты качества.

Температурные условия

Забетонированная поверхность схватывается и затвердевает тем стремительнее, чем теплее и суше около.

Чему мешает мороз

Зимний период мешает не только мороз, но и чрезмерная влажность, содействующая замедлению процесса застывания.

Вот основные факторы, отрицательно воздействующие на процесс.

  1. Гидратация цемента замедляется, вплоть до полной остановки застывания и комплекта прочности цементного изделия.
  2. Вода, в обязательном порядке присутствующая в смеси, вымерзает, разрушая структуру материала.
  3. Влага, содержащаяся в окружающем воздухе в повышенной концентрации, замедляет застывание. Время комплекта прочности в этом случае существенно возрастает.

Оптимальные условия

С наступлением зимнего сезона строительные работы не останавливаются.

В зависимости от условий, температура при цементных работах может содействовать, не мешать либо мешать процессу.

  1. При режиме от 0? до +10? гидратация заметно затормаживается. В среднем процесс комплекта прочности до 70% образовывает до 4-х недель.
  2. Температура выше +11? мало активизирует затвердевание, но до норм и в этом случае на большом растоянии.
  3. Благоприятной считается температура в +20?, тогда возможно не проводить дополнительные операции по ускорению комплекта прочности.

Обратите внимание! Стандартом, установленным нормативными документами, принято считать полную гидратацию материала в течение 28 дней. С целью достижения 70 процентной прочности при благоприятных факторах достаточно 10–12 дней.

Вода как необходимость

Гидратация цемента без присутствия воды неосуществима. Она выступает в качестве нужной составляющей, помогающей образованию цементного камня. в течении всего времени созревания обязателен контакт воды с цементом.

При какой температуре можно заливать бетон на улице?

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, очень важен, так как от него во многом зависят не только технические и эксплуатационные характеристики застывшего монолита, но и вообще вероятность прохождения процесса застывания. Залитый при неверной температуре или замерзший при твердении бетон может покрываться трещинами, демонстрировать меньшие показатели прочности и стойкости в сравнении с нормативными, становиться причиной деформации или полного разрушения конструкции, здания.

Для набора бетоном проектной прочности и гарантии длительного срока службы очень важно соблюдение температурного режима как в момент заливки, так и на протяжении всего времени твердения (28 суток). Оптимальной считается температура воздуха в районе +20 градусов. Но далеко не всегда на строительной площадке удается соблюсти это условие.

Довольно часто появляется необходимость лить бетон при отрицательной температуре или в процессе выполнения работ неожиданно портится погода. В таких случаях используются разные методы прогрева бетона, в состав смеси вводят противоморозные добавки, утепляют конструкцию непосредственно на площадке и т.д. Прежде, чем использовать любой этот способ прогрева, необходимо тщательно изучить его особенности и условия реализации.

Процесс набора прочности бетонных конструкций

Чтобы определить, до какой температуры можно заливать бетон, необходимо сначала хотя бы поверхностно рассмотреть особенности процесса набора прочности монолитом. Реакция начинает протекать между цементом/водой в момент затворения. В первые часы бетон еще текучий и с ним можно работать, но уже по прошествии нескольких часов он начинает застывать, становиться сначала более густым, а потом и вовсе твердым.

Процесс взаимодействия воды и цемента называется гидратацией. Гидратация проходит в два этапа: сначала смесь схватывается, потом твердеет. В схватывании задействованы алюминаты, появляются иглообразные кристаллы, связанные между собой. Через 6-10 часов эти кристаллы становятся своеобразным каркасом, скелетом. Бетон начинает твердеть.

Весь процесс схватывания может занимать от 20 минут до 20 часов, что напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. Дольше всего процесс проходит в холодное время года – когда на улице около 0, схватываться бетон начинает через 6-10 часов, длится этап 15-20 часов.

В процессе твердения в реакцию с находящейся в растворе водой вступают клинкерные минералы, постепенно формируется силикатная структура. Реакция провоцирует появление мелких кристаллов, они объединяются в уникальную мелкопористую структуру. Это и есть бетон, который на протяжении 28 суток уже набирает марочную прочность и стойкость, не меняя формы и структуры.

Оптимальное значение температуры для стадии твердения также равно +20 градусам, влажность – до 100%.

Отклонения от параметров существенно влияют на прочность: полное созревание монолита длится несколько лет (но набор проектной прочности должен быть завершен через 28 суток после заливки), скорость твердения меняется со временем.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Как уже было указано выше, скорость гидратации очень сильно зависит о температуры окружающей среды. Так, при снижении с +20 до +5 градусов твердение проходит медленнее в среднем в 5 раз. Дальше чем ниже температура, тем медленнее проходит реакция. При достижении минусовой температуры гидратация и вовсе прекращается (вода просто замерзает).

В момент замерзания вода имеет свойство расширяться, что становится причиной повышения давления внутри бетонного раствора и разрушения уже сформировавшихся связей кристаллов. Структура бетона разрушается и в дальнейшем восстановиться уже не может. Кроме того, появившийся в смеси лед может обволакивать крупные наполнители, разрушая сцепление с цементом. Все это существенно ухудшает монолитность конструкции и понижает прочность.

Когда вода оттаивает, твердение продолжается, но структура бетона уже деформирована. Могут появляться отслоения, деформации, трещины, наблюдаться отделение крупных наполнителей и арматуры от монолита. Чем на более ранней стадии свежезалитый бетон замерз, тем меньшим будет показатель прочности.

В каких условиях нельзя заливать бетон:
  • Когда температура окружающей среды находится на отметке +5 С и ниже, а никаких мероприятий по прогреву или повышению морозостойкости бетона осуществляться не планируется.
  • В межсезонье – когда температура нестабильна, отмечены сильные скачки как отметок на термометре, так и влажности.
  • Если термометр показывает температуру +25 градусов и выше, а влажность воздуха ниже 50%. В такое время лучше использовать специальные цементы или не проводить работы, так как процесс гидратации будет происходит очень быстро: вода испарится, а бетон не успеет набрать прочность, вследствие чего нередко появляются трещины, деформации, отслоения и т.д.

  • Заливка бетона при минусовой температуре без прогрева в течение минимум 3 дней до отметки в +10-30 градусов.
  • Когда уже приготовлен бетон со специальными присадками, а за окном внезапно наступила оттепель или влажность воздуха стала выше 60%, начался дождь и т.д.
  • В случае неумения определить оптимальный режим прогрева, настроить приборы, контролировать бетон в мороз. Ведь для бетона одинаково страшны как мороз, так и перегрев.
При какой оптимальной температуре можно заливать бетон:
  1. От +5 до +20 градусов – нормальные условия для заливки бетона, приготовленного по стандартному рецепту.
  2. От нуля до +5 градусов – исключительно с использованием специальных добавок.
  3. От 0 до -20 градусов – со специальными добавками и прогревом.
  4. Идеальные условия – температура бетона +30 и воздуха +20, влажность до 100%.

Бетонирование зимой

Использовать бетон в мороз может понадобиться в самых разных случаях – когда невыгодно останавливать строительство на целый сезон, в случае выполнения экстренных работ и т.д. С учетом губительного воздействия минусовой температуры на материал и его технические характеристики, бетон нужно прогревать. В случае, когда температура внутри раствора выше температуры снаружи, могут появляться деформации.

Прогрев бетона осуществляется до момента набора критического показателя прочности. Если таковых данных нет в проектной документации, то значение принимают в 70% от проектной прочности. Когда есть требования со значениями водонепроницаемости/морозостойкости, то критическая прочность составляет 85% от проектной.

Основные методы прогрева бетона для заливки при минусе:
  • Прогрев самих компонентов для приготовления смеси.
  • Использование эффекта термоса.
  • Осуществление электронагрева.
  • Применение паропрогрева.

Таким образом, вопроса о том, при какой минимальной температуре можно заливать бетон, нет вообще. Задача заключается в том, чтобы в соответствии с условиями работ оптимально подготовить смесь и объект для сохранения технических свойств материала и основных требований по прочности, надежности, долговечности.

Самый простой и дешевый вариант – прогрев всех компонентов, использующихся для приготовления бетона. Их греют для того, чтобы в момент заливки бетон имел минимум +35-40 градусов.

Греют все материалы, кроме цемента: щебень/песок до +60, воду до +90, цемент просто на время оставляют в теплом помещении (чтобы был комнатной температуры). Потом смешивают все компоненты и выполняют заливку.

Метод термоса

Этот вариант актуален в случае заливки массивных конструкций. Дополнительного прогрева не предусматривается, но укладываемая смесь должна демонстрировать температуру в +10 градусов как минимум (лучше больше). Данный метод заключается в том, чтобы залитая смесь в процессе остывания успела приобрести критическую прочность.

Принцип работы этого метода заключается в том, чтобы бетон вступил в реакцию и начался процесс затвердевания, который является экзотермическим (то есть, сопровождается выделением тепла). Таким образом, бетоном будет выполняться самоподогрев. Если исключить теплопотери, бетон может прогреться до +70 и выше.

Опалубку надежно защищают теплоизолирующими материалами, устраняя теплопотери бетона, находящегося в процессе затвердевания. Вода не замерзает, бетонный монолит постепенно набирает прочность без разрушения внутренней структуры. Такой вариант используют для заливки фундаментов зимой, он считается наиболее простым и экономичным, так как не требует использования какого-либо оборудования.

Электронагрев бетонной смеси

Задумываясь о том, при каких температурах можно заливать бетон, многие рассматривают в качестве выхода из ситуации электропрогрев. Осуществляться прогрев может с использованием нескольких способов: с применением электродов, метода индукции и с различными электронагревательными устройствами.

Нагрев электродами осуществляется так:
  • В свежезалитую смесь вводят электроды.
  • Потом на электроды подают ток.
  • В процессе прохождения тока по электродам они нагреваются, передают тепло бетону.

Ток должен быть переменным, так как постоянный станет причиной прохождения процесса электролиза, который сопровождается выделением газа. Газ экранирует поверхность всех электродов, значительно возрастает сопротивление тока, в результате чего нагрев заметно снижается. В случае, если в бетоне уложена арматура, она может использоваться в качестве электрода.

Чтобы данный способ сработал, необходимо сделать так, чтобы бетон прогревался равномерно и максимум до +60 градусов. Расход электроэнергии в таких случаях обычно не превышает 80-100 кВт*ч на кубический метр бетонного раствора.

Индукционный нагрев применяется достаточно редко, так как его реализация предполагает ряд сложностей. Данный тип прогрева бетонной смеси работает на принципе бесконтактного нагрева высокочастотными токами электропроводящих материалов. Так, вокруг стальной арматуры мотают изолированный провод, а через него пропускают ток. Таким образом появляется индукция, арматура нагревается и греет бетон. Расход электроэнергии составляет обычно 120-150 кВт*ч на кубический метр бетона.

Применение электронагревательных приборов предполагает использование самых разных средств для уменьшения негативного воздействия мороза на процесс гидратации смеси. Это могут быть греющие маты, к примеру, которые раскладывают на бетон и затем подключаются к сети. Можно сделать над залитым монолитом что-то типа палатки, установить внутри тепловую пушку и греть.

Тут важно обеспечить удержание влаги в бетоне, чтобы он, в процессе прогрева, не пересох, что также негативно влияет на качество и прочность, как и холод (при замерзании). Расход электроэнергии (при условии, что температура окружающего воздуха составляет около -20 градусов) составляет 100-120 кВт*ч на кубический метр.

Паропрогрев бетона в зимнее время

Когда температура окружающей среды на нуле или ниже, есть смысл задуматься о прогреве бетона паром. Данный метод особенно эффективен для тонкостенных конструкций. В опалубке с внутренней стороны делают каналы, через них пускают пар. Иногда делают двойную опалубку, а пар пропускают между двумя стенками.  Можно смонтировать трубы внутри бетона, а затем по ним пускать пар.

С использованием данного метода можно прогреть бетон до +50-80 градусов. Столь высокая температура и оптимальная влажность ускоряют в несколько раз процесс твердения. Так, за 2 суток при паропрогреве бетон набирает прочность, аналогичную твердению в течение недели в нормальных условиях.

Единственный недостаток данного метода – существенные затраты времени, финансов и усилий для его реализации.

Использование присадок при морозе

Сегодня очень распространено использование противоморозных добавок и особых химических ускорителей твердения бетона. Чаще всего в качестве этих добавок выступают нитрит натрия, хлористые соли, карбонат кальция и другие. Добавки существенно понижают температуру замерзания воды, активизируют гидратацию цемента (таким образом повышается температура застывания бетона).

Благодаря введению в состав смеси добавок можно избежать необходимости прогрева. Некоторые добавки способны повысить стойкость бетона к морозу настолько, что вопрос о том, можно ли заливать бетон при минусе, не стоит вообще: гидратация проходит даже при окружающей температуре -20 градусов.

Но, несмотря на все преимущества, присадки обладают и некоторыми недостатками.

О чем нужно помнить, вводя в бетон присадки:
  • Они пагубно влияют на арматуру – может начаться процесс коррозии, поэтому актуально вводить добавки лишь в неармированный бетон.
  • Добавки позволяют бетону набрать прочность, равную максимум 30% от проектной, а потом при оттаивании смеси (при плюсовой температуре) процесс набора прочности продолжается. В связи с этим, по СНиП, добавки нельзя вводить в бетон, работающий в условиях динамических нагрузок (молоты, вибростанки и т.д.).
Основные виды противоморозных добавок:
  1. Сульфаты – активно выделяют тепло, сопровождая процесс гидратации. Прочно связываются с труднорастворимыми соединениями, для снижения температуры замерзания смеси их использовать нельзя.
  2. Антифриз – уменьшает температуру кристаллизации жидкости, увеличивает скорость схватывания раствора, на скорость формирования структур не влияет.
  3. Ускорители – повышают растворимость силикатных компонентов цемента, они реагируют с продуктами гидратации, создают основные и двойные соли, которые понижают температуру замерзания жидкости в растворе.

Наиболее распространенные противоморозные добавки:
  • Карбонат кальция (поташ) – кристаллическое вещество, противоморозный компонент, который ускоряет схватывание и затвердевание. Понижает прочность бетонного монолита на 20-30%, поэтому его обычно сочетают с сульфидно-дрожжевой бражкой (тетраборатом натрия) в концентрации максимум 30%.
  • Тетраборат натрия (сульфатно-дрожжевая бражка) – смесь солей кальция, натрия, аммония либо лигносульфоновых кислот. Добавка используется в виде примеси к поташу, не дает бетону терять прочность.
  • Нитрит натрия – кристаллический порошок, ядовитое пожароопасное вещество, применяется при возведении многоэтажных зданий, легко растворяется, не разрушает арматуру, повышает скорость застывания в 1.5 раза.
  • Формиат кальция или натрия – используется с пластификаторами в объеме не более 2-6% от массы раствора. Добавляется в процессе замеса.
  • Аммиачная вода – раствор аммиака в концентрации 10-12%, не провоцирует корродирования металла, не дает высолов.

Бетонирование в условиях сухого жаркого климата

Бетон не любит не только мороза, но и жары. Когда температура воздуха повышается до +35 и выше, а влажность находится на уровне 50%, вода испаряется слишком быстро, что провоцирует нарушение водоцементного баланса. Гидратация замедляется либо прекращается вовсе, в связи с чем бетон нужно защищать от слишком быстрой потери влаги.

Для понижения температуры смеси используют охлажденную (либо разбавленную льдом) воду. Так устраняют быстрое испарение воды в процессе укладки смеси. Через определенное время смесь нагревается, поэтому важно обеспечить герметичность опалубки (чтобы вода не испарялась через щели). Опалубка также может впитывать влагу, в связи с чем для ограничения адгезии бетона и материала конструкции до заливки ее обрабатывают специальными составами.

Твердеющий бетон защищают от прямых ультрафиолетовых лучей – поверхность укрывают брезентом (мешковиной), каждые 3-4 часа осуществляют смачивание поверхности. Увлажнение может понадобиться все 28 суток набора прочности монолитом.

Часто для защиты бетона от жары используют такой метод: над поверхностью создают воздухонепроницаемый колпак из ПВХ пленки толщиной минимум 0.2 миллиметра.

Приготовленный по рецепту бетон способен схватиться, затвердеть и приобрести все проектные характеристики при окружающей температуре +20 градусов и влажности около 100%. В случае проведения работ на морозе или жаре необходимо позаботиться о мерах прогрева или охлаждения, которые будут гарантировать прочность и долговечность готовой конструкции.

можно ли использовать цемент зимой, особенности применения

Современное строительство все чаще теряет свою сезонность. Хотя возводить здания летом намного проще, нередко приходится работать и в холодное время года. Чаще всего строить зимой заставляют либо сорванные сроки для сдачи объекта, либо желание сэкономить: в это время покупка и доставка строительных материалов значительно дешевле. Почти все архитектурные и ремонтные работы подразумевают использование цемента — основного вяжущего материала, который проблемно ведет себя при минусовых температурах. Поэтому работать зимой с ним могут и должны только профессиональные бригады.

Какие проблемы могут возникнуть при зимнем бетонировании

Вода, которая входит в состав строительной смеси, замерзает. Это может полностью остановить процесс застывания: кристаллы льда, расширяясь при замерзании, разрушают агрегатную структуру раствора. Происходит торможение гидратации цемента. Прочность и долговечность бетона в дальнейшей эксплуатации сильно пострадают. Если прогноз погоды на ближайшие двадцать восемь дней (период максимального набора прочности для начала эксплуатации) — ниже минус пяти градусов по Цельсию, то набирание прочности остановится окончательно.

Больше всего от морозов страдает верхний слой цементного покрытия, поэтому если заливается фундамент или бетонная плита, при резком похолодании до минуса разрушится именно он: со временем он обсыплется.

Для строительства фундамента зимой используется цемент с противоморозными добавками и пластификаторами

Технологическое решение: противоморозные добавки

От негативного воздействия мороза современные цементные смеси защищают специальные противоморозные добавки, входящие в состав: хлористый натрий, хлористый кальций, натрия формиат и др. Для проведения наземных работ на открытом воздухе может применяться также нитрит натрия (до −15 °С) или поташ (до −30 °С). Под воздействием солей вода не успевает замерзнуть, давая раствору возможность правильно и своевременно застыть. Главное — четко придерживаться правил применения подобных миксов:

  • температура раствора не ниже плюс пяти градусов по Цельсию;
  • не замораживать приготовленный вяжущий продукт;
  • применять сразу после приготовления.

Портландцемент уже содержит необходимые антифрост-добавки, поэтому он является идеальным вариантом для зимнего строительства.

Кладка кирпича зимой должна происходить с помощью раствора с содержанием нитрита натрия

Для того чтобы ускорить набирание прочности строительной смеси, в нее могут быть добавлены еще пластификаторы, которые повышают ее плотность и устойчивость к капризам зимы. Их стоит подмешивать вместе с водой. Количество пластификатора зависит от предназначения раствора.

Другие методы защиты

Если антифриз-добавки не используются, а температура воздуха опускается все ниже и ниже, можно защитить цемент и другими способами:

  1. Использование теплой воды при замешивании бетона. Это метод быстрого замораживания кладки, который позволяет избежать нарушения процесса гидратации.
  2. Прогревание участка строительства с помощью электрических калориферов. Весьма дорогой способ.
  3. Защита плитами или щитами, обернутыми любым теплоизоляционным материалом, например, полиэтиленовой пленкой. Только нужно помнить, что они могут прилипнуть к поверхности залитого раствора, поэтому стоит продумать вариант подпорок для теплоизоляции.

С помощью тех же плит можно попробовать отогреть не застывший бетон, который уже пострадал от мороза.

Отделочные работы с цементом, например, оштукатуривание поверхности, даже если заказ песка, глины, гипса и др. материалов уже осуществлены, лучше оставить до весны, когда установится стабильная плюсовая температура. Иначе, какими бы тщательными ни были работы штукатуров, отделка отвалится от стены уже через несколько дней.

При какой температуре можно заливать бетон: цементирование на улице

На окончательный результат процесса бетонирования влияет множество факторов, главным из которых выступают оптимальные температурные показатели. Поэтому стоит изучить, при какой температуре можно заливать бетон, а какая из них пагубно скажется на стойкости полученной конструкции.

Для этого, подробно рассмотрим данное преобразование в различных условиях.

Свойства заливки бетона: влияние сезонных условий на процесс

Основным поприщем использования бетона является заливка фундамента строительных объектов. На завершающем этапе монтажа – схватывание и твердение раствора, показания термометра играют огромную роль. От них зависит временной диапазон окончательного результата и срок эксплуатации полученного залива.

Благоприятной положительной температурой для заливки служит диапазон 3-25 градусов. В связи с этим, строительство объектов популярно весной или летом.

При низкой или отрицательной температуре, т.е. в осенний и зимний период, бетонирование осуществляется также, но во время действий используются специальные технологии, которые поддерживают нужный уровень тепла.

Варианты увеличения температуры бетонной смеси в зимний период:

  • Подогрев воды;
  • Внедрение морозостойких примесей;
  • С помощью электрического подогрева;
  • Использование тепловых пушек с ограждением бетонной смеси;
  • Методика пропаривания бетонных конструкций при помощи специальных автоклав по достижению прочности 80-85%;
  • Подогрев арматуры, если она присутствует в бетонной примеси, путём электроподогрева.

Важно! Льют бетон зимой при наружной температуре не выше 15 градусов со знаком «минус». В процессе, нужно обязательно использовать добавки, устойчивые к морозам и применять способы подогрева бетона при отрицательных температурах, а также правильно вести уход за ним.

Влияние морозоустойчивых примесей на заливку бетона зимой

Быстрота застывания раствора, зависит от марки цемента и добавки к ней.

Рассмотрим самые распространённые морозоустойчивые модификаторы и возьмём среднестатистический показатель выдержки бетона для любой марки цемента при минусовой температуре:

  1. Хлористые соли: при -5 градусах – около 4-х суток, при -10 – до 7 суток, при -15 – до 2-х недель.
  2. Нитрит натрия: при -5 градусах – до 6 суток, при -10 – около 9 дней, при -15 – до 10 календарных дней.
  3. Поташ: при -5 градусах – 2-е суток, при -10 – около 5 дней, при -15 – 8 календарных дней, при -20 – 9 суток, при -25 – до 12 дней.

Задача химических примесей – снизить температуру замерзания жидкости в бетонной смеси.

На примере поташи рассмотрим, как рассчитывается введения химиката в жидкий бетон при минусовых температурах.

Примечание. Введение химических элементов осуществляется при дозировке 2 – 15 процентов от веса цемента в общую смесь.

Если температура бетона 10-15 градусов со знаком «минус», то необходимое количество пошата – 10 процентов от массы, при показаниях (минусовых) 21-25 градусов берут 15 процентов.

Примечание. В зимний период, при наличии добавки в бетоне, работать со смесью без прогрева можно при температуре не ниже минус 5 градусов.

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, неактуален в холодные времена, так как в течение суток она может варьироваться в пределах 5-15 градусов ниже нуля, а постоянное замерзание/размораживание для бетонирования опасно.

Если же бетон замерзает, то консистенция перестаёт твердеть, так как вода превращается в лёд. Такое литьё придётся переделывать, в связи с тем, что даже если удастся отогреть основание, замёрзшая вода увеличивается в объёме и разрывает связи в бетоне, что приводит к неоднородности залитой поверхности.

Поэтому, прежде чем начинать работу, необходимо изучить все тонкости процесса заливки в мороз. Сюда относят: выбор высококачественного цемента и морозостойких добавок к нему, а также надлежащий уход за бетонной поверхностью.

Примечание. Специалисты допускают один цикл заморозки/оттаивания при условии, если температура смеси в течение 3-х суток не опустится ниже +10 градусов.

Температурный режим бетонной смеси: влияние погодных условий

Рассмотрению предлагается список оптимальных температур бетона, при которых получаются наиболее качественные конструкции:

  • Благоприятные (со знаком «+») в диапазоне 5-15 градусов;
  • Граничные показатели: минус 20 и +45 градусов;
  • Не ниже +5 градусов – при показаниях наружного воздуха от +5 до -3 для марок цемента М200+, а при меньшей маркировке – смесь должна быть от +10 градусов.

Температура заливки бетона в летний период при +30 градусах понижает прочность поверхности. В связи с этим залитый участок обрабатывают водой (процесс увлажнения).

Учитывая этот факт, летом бетон разводят до более жидкой консистенции. При числовых показаниях 5-15 градусов со знаком «+» бетон, за счёт отдачи тепла окружающей среде, остужается самостоятельно.

Важно! Зимой все работы рекомендуется выполнять при минимальной температуре: до «минус» 15 градусов.

В сезон дождей, сырая погода в сочетание с прохладой, является наиболее оптимальной: бетон равномерно схватывается и есть возможность повышения устойчивости его к воде специальным цементом. Раствор от размытия спасёт накрывание рабочей площадки полиэтиленом.

Важно! При сильных затяжных дождях, на открытых уличных площадках, бетонные работы не осуществляются.

При какой температуре можно цементировать на улице в зимний сезон или осенний, когда показатели термометра уходят в минус?

Как оговаривалось выше, в любой мороз можно бетонировать, но для этого использовать один из методов подогрева. Наиболее популярным и бюджетным считается заблаговременное нагревание необходимых материалов для раствора, который при заливке должен быть 35-40 градусов.

Важно! Цемент не подвергается процессу подогрева.

Суть процесса:

  • Нагревается песок и щебень до 60 градусов;
  • Вода до 90 градусов;
  • Цемент помещают на время в тёплое помещения. Он должен стать комнатной температуры;
  • Все компоненты смешивают.

Совет. Сухой цемент греть нежелательно, так как огромная вероятность потери его активности. Вследствие чего, он станет непригодным.

Полезное видео

Смотрите интересное видео, как температура влияет на прочность и качество фундамента:

В этом видео рассказывается про бетонирование при минусовых температурах:

Видео-отзыв о зимнем бетоне:

Противопоказания к цементированию

Существует несколько тепловых условий, при температуре которых нельзя заливать бетон:

  1. Столбик термометра на нижней границе – «плюс» 4 градуса, если не используется дополнительный обогрев. Хотя, многие считают, что крайним значением является нулевой градус, но по инструкции такие натяжки исключаются.
  2. В межсезонные времена. Такие периоды характеризуются частыми и непредсказуемыми перепадами температуры, что черева-то последовательными замерзаниями и оттаиваниями, вследствие чего материал получает урон.
  3. При температуре выше +25 градусов и влажности воздуха меньше 50 % в летний сезон без использования специальных быстросхватывающихся цементов.
  4. Если в течение 3-х дней после заливки бетона зимой, нет возможности проводить прогрев свежего основания в диапазоне плюсовой температуры 10-30 градусов.
  5. Нельзя заливать растворы с присадками при внезапной оттепели, если пошёл дождь или относительная влажность воздуха превышает 60%.
  6. Не стоит проводить цементирование в экстремальных условиях, если нет особых навыков работы и практики по уходу за бетонными поверхностями в таких случаях.
  7. При несоблюдении точных инструкций по нагреву материалов в осенне-зимний период. Т.е., важно точно знать, до каких температур можно прогревать стройматериалы для будущего раствора.
  8. Использование цементной сухой смеси низкого качества при заливке в минусовые температуры.
Вывод

Рассмотрев всевозможные варианты работы с цементным раствором можно сделать заключение о температурных условиях заливки бетона:

  1. Для уличного процесса, в любой сезон, оптимальными температурами являются: 5-20 градусов со знаком «+», от 0 до 5 градусов с использованием добавок, до «минус» 20 градусов с прогреванием и внедрением химикатов.
  2. Идеальные условия для гидратации: при нормальных погодных условиях – температура смеси должна быть +30 градусов, в холодный период с использованием подогрева – +70 градусов, при температуре окружающей среды – нагрев воздуха в диапазоне 5-30 градусов со знаком «+».
  3. Использовать химикаты можно при среднесуточной температуре ниже +5 градусов.

Влияние пониженных и повышенных температур на твердеющий цемент.

Понижение температуры замедляет процесс твердения цемента и, следовательно, снижает его механическую прочность. Схватывание и твердение практически прекращаются при превращении воды в лед. После оттаивания этот процесс возобновляется, но конечная прочность при этом уменьшается. Быстротвердеющие цементы менее чувствительны к понижению температуры, так как характеризуются повышенным тепловыделением и быстрее наращивают прочность.

Прочность бетона к моменту возможного замораживания должна составлять не менее 50-70% от проектной в зависимости от вида конструкции. Для достижения этой прочности в зимних условиях бетон должен выдерживаться по методу термоса, основанному на применении утепленной опалубки и защитного покрытия открытых поверхностей, обеспечивающих замедленное остывание бетона до того момента, когда он приобретет требуемую прочность. Наряду с этим применяют искусственный прогрев бетона электрическим током, паром или теплым воздухом.

При зимних работах используют и так называемые противоморозные добавки, затворяя бетон на растворах солей (смесь CaCl2 с NaCl, поташ), понижающих температуру замерзания жидкой фазы в твердеющем бетоне и ускоряющих его твердение. Применение противоморозных добавок позволяет не нагревать бетон при твердении. При использовании в качестве противоморозных добавок хлористых солей бетон можно применять только для неармированных конструкций.

Большое значение для целого ряда сооружений имеет морозостойкость уже затвердевшего цементного раствора или бетона, особенно в тех случаях, когда многократное замораживание и оттаивание сопровождаются увлажнением водой. Такое совместное действие воды и мороза наблюдается, в частности, в частях плотин, шлюзов и ряда других гидротехнических сооружений, расположенных в зоне переменного горизонта воды. Вредное действие описанных факторов объясняется тем, что вода, замерзая в порах и случайных трещинах бетона, увеличивается в объеме, что создает давление на стенки пор и вызывает в бетоне внутренние напряжения. Многократное замерзание и оттаивание могут разрушить бетон. Следует отметить, что наиболее морозостойкие бетоны получаются на основе цемента. Большое значение имеет структура бетона, его плотность и степень водонасыщения.

В зависимости от назначения сооружений и климатических условий бетон должен выдерживать от 15 до 150, а иногда и более циклов замораживания с промежуточным оттаиванием.

Для повышения морозостойкости; а следовательно, и долговечности цементного бетона применяют так называемые воздуховлекающие добавки, к которым относят: абиетат натрия — продукт нейтрализации (омыления) абиетиновой смолы (винсол), омыленный (нейтрализованный) древесный пек и некоторые другие. Эти добавки вводят в небольшом количестве, примерно 0,05-0,2%.

Воздухововлекающие добавки не только повышают морозостойкость, для чего они главным образом и предназначены, но и водонепроницаемость, улучшают подвижность и уменьшают водопотребность бетонов и растворов. При этом несколько снижается прочность и уменьшается объемный вес. Обычно при смешении цемента (без добавок) с водой и заполнителями в процессе приготовления бетонной смеси в ее состав вовлекается некоторое количество мелких пузырьков воздуха (не более 2%). Введение воздухововлекающих добавок увеличивает содержание воздуха в бетонной смеси на 3-5%, в ней образуется много мельчайших замкнутых воздушных пузырьков, равномерно распределенных по всей массе материала. Эти пузырьки воспринимают возникающее при замерзании бетона давление расширяющейся воды и тем самым ослабляют давление на стенки пор.

Повышение температуры ускоряет процесс твердения цемента и увеличивает его прочность. Необходимым условием при этом является наличие влажной среды. В противном случае повышение температуры может значительно понизить прочность твердеющего цемента.

С учетом этого заводы бетонных изделий пользуются следующими приемами, ускоряющими процесс твердения бетона: пропариванием в пропарочных камерах насыщенным паром нормального давления; запариванием бетонных изделий в автоклавах паром под давлением около 9 атм; электропрогревом твердеющего бетона. Наиболее распространен первый метод, причем обычно через 10-12 ч пропаривания достигается не менее 70% отпускной прочности изделий. Через 28 суток прочность пропаренных изделий все же на 10-20% ниже прочности изделий, твердевших весь этот срок при обычных температурах.

Затвердевшие растворы и бетоны не могут считаться вполне огнестойкими, а тем более огнеупорными, так как продукты, составляющие затвердевший цементный камень, разрушаются при повышенных температурах. Так, например, Са(ОН)2 обезвоживается при 547 0С, а гидросиликат кальция начинает терять гидратную воду при температуре 180-200 0С. Тем не менее бетон оказывается достаточно стойким при пожарах, так как в этом случае высокие температуры действуют только на его поверхность, внутри же него температура не доходит до критических пределов.

Согласно исследованиям К. Д. Некрасова, стойкость цементных растворов и бетонов по отношению к длительному действию высоких температур может быть повышена при  добавке к цементу некоторых тонкомолотых минеральных добавок. В сочетании с огнеупорными заполнителями них можно получать жаростойкие бетоны, пригодные для применения в условиях высоких температур. Обычный бетон на цементе используют в элементах конструкций тепловых агрегатов, где температура не выше 200 0С. Бетон на цементе или шлакоцементе с заполнителями виде боя глиняного кирпича, отвального доменного шлака, вулканического туфа, базальта, диабаза и андезита без тонкомолотых добавок может применяться в условиях службы до 350 0С При введении в эти бетоны тонкомолотых добавок цемянки, золы-уноса, пемзы, гранулированного доменного шлака температура, которую может выдержать материал, повышается до 700 0С. При добавке же к цементу шамота в тонком лотом виде, а также в виде мелкого и крупного заполнителя, получают жаростойкий бетон, который может служить 1200°С. Наконец, если в цемент ввести фосфорный ангидрид (в виде фосфоритной муки или ортофосфорной кислоты), а в бетон тонкомолотые хромит и магнезит и в виде мелкого и крупного заполнителя — хромит, то температура службы того бетона повышается по 1700 0С.

Время схватывания цементного раствора: температура и условия

Многим начинающим строителям знакомо неизбежное появление дефектов на поверхности бетона: мелкие трещины, сколы, быстрый выход из строя покрытия. Причина не только в несоблюдении правил бетонирования, или в создании цементного раствора с неправильным соотношением компонентов, чаще проблема кроется в отсутствии ухода за бетоном на этапе застывания.

Время схватывания цементного раствора зависит от многочисленных факторов: температуры, влажности, ветра, воздействия прямых солнечных лучей и т. п. Важно на этапе застывания увлажнять бетон, это позволит приобрести максимальную прочность и целостность покрытия.

Время схватывания цементного раствора зависит от многочисленных факторов

Общие сведения

В зависимости от того, при какой температуре застывает цемент, отличается и период затвердевания. Наилучшая температура – 20°С. В идеальных условиях процесс занимает 28 суток. В жарких регионах или в холодные периоды года обеспечить данную температуру сложно или невозможно.

Зимой бетонирование требуется по ряду причин:

  • закладывание фундамента под здание, которое располагается на осыпающихся грунтах. В тёплый период года невозможно выполнить строительство;
  • зимой производители делают скидки на цемент. Порой сэкономить на материале можно действительно неплохо, но хранение до наступления тепла является нежелательным решением, ведь качество цемента снизится. Заливание бетоном внутренних поверхностей зданий и даже наружные работы зимой вполне уместны при наличии скидок;
  • частные работы по бетонированию;
  • зимой больше свободного времени и проще взять отпуск.

Недостатком работы в холодное время является сложность копания траншеи и необходимость оборудования места обогрева для рабочих. С учётом дополнительных затрат экономия наступает не всегда.

Особенности заливки бетона при низких температурах

Время застывания цементного раствора зависит от температуры. При низкой температуре время существенно увеличивается. В строительной сфере принято называть погоду холодной при снижении уровня термометра в среднем до отметки 4°С. Чтобы успешно использовать цемент в холода, важно предпринять защитные меры для предотвращения замерзания раствора.

Особенности заливки бетона при низких температурах

Схватывание бетона в условиях низких температур протекает несколько иначе, наибольшее значение на итоговый результат оказывает температура воды. Чем теплее жидкость, тем быстрее протекает процесс. В идеале для зимы стоит обеспечить показатель термометра на уровне 7-15°. Даже в условиях подогрева воды окружающий холод замедляет скорость гидратации цементного раствора. Приобретение прочности и схватывание занимает больше времени.

Для расчёта сколько застывает цемент важно учесть закономерность, что падение температуры на 10° приводит к снижению скорости отвердения в 2 раза. Важно проводить расчёты, так как преждевременное снятие опалубки или эксплуатация бетона может привести к разрушению материала. Если окружающая температура опустится до -4°С и отсутствуют добавки, утеплители или подогрев, раствор кристаллизуется, а процесс гидратации цемента остановится. Конечное изделие утратит 50% прочности. Время застывания увеличится в 6-8 раз.

Несмотря на то, что следует определять, сколько времени застывает бетон, и приходится контролировать процесс твердения, есть обратная сторона – возможность улучшить качество результата. Снижение температуры увеличивает прочность бетона, но только до критической отметки -4°С, хотя процедура и требует больше времени.

Факторы, влияющие на застывание

На этапе планирования работ с цементом важным фактором, влияющим на конечный результат, является скорость обезвоживания бетона. На процесс гидратации влияют многочисленные факторы, точнее определить сколько застывает цементный раствор можно с учётом факторов:

  • окружающая среда. Учитывают влажность и температуру воздуха. При высокой сухости и жаре бетон застынет всего за 2-3 дня, но ожидаемую прочность он не успеет приобрести. В противном случае он останется мокрым на протяжении 40 дней или больше;
Факторы, влияющие на застывание бетона
  • плотность заливки. По мере уплотнения цемента снижается скорость отдачи влаги, это улучшает процедуру гидратации, но несколько уменьшает скорость. Уплотнять материал лучше с помощью виброплиты, но подойдёт и прокалывание раствора вручную. Если состав плотный, его будет сложно обрабатывать после застывания. На этапе финишной отделки или прокладывания коммуникаций в уплотнённом бетоне приходится использовать алмазное бурение, так как победитовые свёрла быстро подвергаются износу;
  • состав раствора. Фактор достаточно важен, ведь уровень пористости наполнителя влияет на темпы обезвоживания. Медленнее застывает раствор с керамзитом и шлаком, в наполнителе скапливается влага, а отдают её медленно. С гравием или песком состав высыхает быстрее;
  • наличие добавок. Снизить или ускорить этапы затвердевания раствора помогают специальные добавки с влагоудерживающими свойствами: раствор мыла, бетонит, противоморозные присадки. Приобретение подобных компонентов увеличивает сумму работ, но многие присадки упрощают работу с составом и увеличивают качество результата;
  • материал опалубки. Время застывания цемента зависит от склонности впитывать или сохранять влагу опалубкой. Влияние на скорость затвердения оказывают пористые стенки: нешлифованные доски, пластик со сквозными отверстиями или неплотным монтажом. Лучший способ выполнить строительные работы в срок и с сохранением технических характеристик бетона – применять щиты из металла или поверх дощатой опалубки устанавливать полиэтиленовую плёнку.

На то, сколько застывает цементный раствор, также оказывает влияние тип основания. Сухая земля быстро впитывает влагу. При затвердении бетона на солнце время затвердения увеличивается в разы, чтобы предотвратить получение низкой прочности материала следует постоянно увлажнять поверхность и затенять участок.

Искусственное увеличение скорости застывания

Время затвердевания цементного раствора в холодное время сильно увеличивается, но сроки все равно остаются ограниченными. Чтобы ускорить процедуру, разработаны различные методики.

BITUMAST Противоморозная добавка в бетон

В современном строительстве время высыхания можно ускорить с помощью:

  • внесение присадок;
  • электроподогрев;
  • повышение необходимых пропорций цемента.

Использование модификаторов

Самый простой способ выполнить работы в срок даже зимой – применять модификаторы. При внесении определенной пропорции наступает сокращение сроков гидратации, при использовании некоторых присадок происходит твердение даже в -30°С.

Условно добавки, влияющие на скорость затвердения, разделяются на несколько групп:

  • тип С – ускорители высыхания;
  • тип Е – водозамещающие добавки с ускоренным застыванием.

Калькулятор застывания фундамента и отзывы показывают максимальную эффективность при внесении в раствор хлорида калия. Материал расходится экономно, так как его массовая доля составляет до 2%.

Если применять смеси отвердения бетона типа С, стоит позаботиться о подогреве, так как они не защищают от замерзания.

Пластификаторы и добавки для бетона

Рекомендуется позаботиться о прокладке коммуникации в фундаменте или стяжке заранее, иначе потребуется бурение отверстий. Проделывание коммуникационных отверстий после застывания приведёт к необходимости в специальном инструменте и шлифовке бетонной поверхности. Процедура достаточно трудоёмкая и снижает прочность конструкции.

Подогрев бетона

Преимущественно для подогрева состава применяют особый кабель, который преобразует электрический ток в тепло. Методика обеспечивает наиболее естественный путь застывания. Важным фактором является необходимость следования инструкции по монтажу провода. Способ защищает от кристаллизации жидкости, также существуют инструменты (фен, сварочный аппарат) и теплоизоляция для защиты от замерзания.

Увеличение дозировки цемента

Повышение концентрации цемента применяется исключительно при небольшом уменьшении температуры. Увеличение дозировки важно выполнять в небольшом количестве, иначе качество и долговечность значительно снизятся.

Рекомендации

Бетон – многофункциональный состав, из которого можно возвести любые конструкции. В современном строительстве используются самые разные составы цемента и способы его обработки:

  • первым этапом строительства здания является составление схемы и расчёт нагрузки. Прочность и плотность цемента зависит от различных характеристик. Важно соблюсти все правила кладки для получения расчётной прочности;

  • в частном строительстве распространены блоки из цемента и опилок. Они улучшают теплоизоляционные свойства, снижают нагрузку на фундамент, позволяют легко и быстро укладывать стены. Их можно изготавливать самостоятельно. Цементно-стружечные плиты для пола формируются по аналогичному алгоритму с блоками;
  • во влажных помещениях есть необходимость в дополнительной защите бетона. Используется специальная краска для цементного раствора, так как стандартные смеси не покрывают бетонную стену полностью;
  • одной из самых востребованных и частых процедур работы с раствором является стяжка. Пропорции цемента и песка для стяжки отличаются в зависимости от поставленной задачи.

Вывод

Бетонирование в условиях жары или холода требует принятия особых мер. Если создать идеальные условия для гидратации бетона, он приобретёт высокую прочность, будет способен выдерживать значительные несущие нагрузки и приобретёт устойчивость к разрушению. Главная задача строителя – предотвратить замерзание или преждевременное высыхание раствора.

404 WOODWEB ERROR

Ресурсы
Главная

Что нового

Новые посетители

Видео Библиотека

Программное обеспечение и мобильные приложения

Аукционы, Распродажа и специальные предложения
-Sign оповещения о продаже

Промышленность Новости

Деревообработчики Справочник

Распиловка Справочник по сушке

Wood Doctor

Книжный магазин

Каталог выставок

Калькуляторы пиломатериалов / пиломатериалов / прочего

События Календарь

Медиа Комплект

Опрос Центр

О WOODWEB

Что Наши посетители говорят

Часто задаваемые вопросы

Связаться с WOODWEB

Пользовательское соглашение и условия использования

Политика конфиденциальности

Ссылка на WOODWEB

Пригласите друга

Стать Участник

Войти
Продукт Справочник

Каталог продукции
(Главная)

Алфавитный список компаний

Клеи и Крепеж

Ассоциации

Бизнес

Шкафы

Компоненты

Компьютер Программное обеспечение

Черчение Услуги по дизайну

Образование

Электроника

Отделка и Абразивные материалы

Лесное хозяйство

Ручной инструмент

Оборудование
-Кабинет Аксессуары
-Декоративный
-Ящик стола Системы
-Петли
-Освещение
-Панель Установка

Работа Возможности и услуги по деревообработке

Ламинирование и твердые покрытия

Пиломатериалы и фанера
-Розничная торговля Пиломатериалы
& Фанера

Машины
-Воздух Компрессоры
-Акции &
Оценка
-Скучно Машины
-Резьба Машины
-Зажимное оборудование

-CNC
Машины
-Комбинация
Машины
-Coping
Машины
-Countertop
оборудование
-Дверь и Window
оборудование
-Dovetailing
Оборудование
-Кабельное оборудование

- Станки для изготовления дюбелей

-Пыль Коллекция
-Нисходящий поток Столы
-Рамка
Оборудование
-Край Баннеры
-Энергия Производство
Оборудование
-Палец Фуганки
-Финишное
Оборудование
-Напольное покрытие Машины
-Клей Оборудование
-Петля Прошивка
-Соединители
-Ламинирование
Оборудование
-Лазер Обработка
-Токарные станки
-Материал
Обработка
-Измерение
Оборудование
-Разное
-Разрезное оборудование

-Формовщики
-Панель Обрабатывающее
Оборудование
-Семейщики
-Прессы
-Первичный Обработка
-Маршрутизаторы
-Шлифовка Машины
-Пиление Машины
-Обслуживание & Ремонт
-Шаперы
-Заточка
Оборудование
-Запасной Запчасти
-Лестница
Производство
-Тенонеры
-V-Grooving
Оборудование
-Винир Оборудование
-Дерево Отходы
Обработка
Оборудование
-Нисходящий поток Столы

Молдинги и столярные изделия
-Пол
-Лестница Корпус
Упаковка и транспорт

Электроинструменты

Планы и публикации

Завод Обслуживание и управление

Распиловка и сушка

Поставщики

Оснастка
-Улучшения и
Принадлежности

Шпон
-Облицовка
-Инклейки и
Marquetry

Токарная обработка дерева

Галереи
Проект Галерея

Лесопилка Галерея

Магазин Галерея

Shopbuilt Оборудование Галерея

Недавние изображения Галерея
Форумы
Недавние Сообщения со всех форумов

Клеи

Архитектура
Деревообработка

Бизнес и менеджмент

Кабинет и установка столярных изделий

Столярное дело

CAD

Коммерческие Сушка печи

ЧПУ

Сбор пыли,
Безопасность и установка
Операция

Профессиональная отделка

Лесное хозяйство

Профессиональная мебель
Изготовление

Ламинирование и
Сплошное покрытие

Распил и
Сушка

Производство цехов
Оборудование

Твердая древесина
Обработка

Древесина с добавленной стоимостью Обработка

Шпон

WOODnetWORK

Обмены

Последние Сообщения со всех бирж

Вакансии и услуги обмена
-Job-Gram

Пиломатериалы Обмен
-Пиломатериал-грамм
-Запрос Пиломатериалы
Ценовое предложение

Машины Обмен
-Machinery-Gram
-Запрос a
Машины
Цитата

Объявления Обмен

База знаний
Знания База: поиск или просмотр клея

, Склеивание и ламинирование


-Клеи и склеивание
агентов
-Клей и
Зажим
Оборудование

Архитектурное Столярные изделия
-На заказ Столярные изделия
-Двери и
Windows
-Полы
-Общие
-Мельница Установщик
-Токарный станок Turning
-Отливки
-Столярка
Реставрация
-Лестница
-Запас
Производство

Бизнес
-Сотрудник Отношения
-Оценка -
Бухгалтерский учет -
Рентабельность
-Юридический
-Маркетинг
-Растение Менеджмент
-Проект
Менеджмент
-Продажа

Столярное дело
-Коммерческий
Мебель
-На заказ Шкаф
Конструкция
-Кабинет Дизайн
-Кабинет Дверь
Конструкция
-Общий
-Установка
-Жилой
Мебель
-Хранить Светильники

Компьютеризация
-Программное обеспечение
-CAD и дизайн
-CNC Машины
и Техника

Пыль Сбор, безопасность, эксплуатация завода
-Общие
-Материал Обработка
-Дерево Отходы
Утилизация
-Безопасность Оборудование
- Опасность
Связь

Отделка
-Общие
Дерево Отделка
- Высокая Скорость
Производство
-Ремонт

Лесное хозяйство
-Агро-Лесное хозяйство
-Лес Изделие
Лаборатория Статьи
-Дерево Вредители и
болезни
-Древесина Заготовка
-Дерево Посадка
-Дерево
Управление

Мебель
-Пользовательский Мебель
-Мебель Типовой проект
- Общие положения
-Мебель
Производство
-На открытом воздухе Мебель
-Мебель Ремонт
-Мебель
Репродукция
-Восстановление

Ламинирование и твердые покрытия
-Производство
методы
-Материалы
-Оборудование

Пиломатериалы и фанера
- покупка
-Хранение
-Дерево
Идентификация
-Общая панель

Обработка
-Общие
-Машина Настройка
и обслуживание

Первичный Обработка
-Воздух Сушка
Пиломатериалы
-Печать Строительство
-Печь Операция
-Пиломатериалы Сорт
-Лесопилка
-Woodlot
Управление
-Уступать Формулы

Твердая древесина Обработка
- Общая
-Настроить и
Техническое обслуживание
-Инструмент
-Инструмент Шлифовка

Шпон
-Машины
-Обработка и
Производство
-Техники

Дерево Машиностроение
- Общее
-Дерево Недвижимость

Деревообработка Разное
-Аксессуары
-Гибание Дерево
-Лодка Дом
-Лодка Ремонт
-Резьба
-Музыкальные
Инструменты
-Рисунок Frames
-Инструмент Обслуживание
-Деревообработка
.

Бетонирование для холодной погоды

Погодные условия на стройплощадке - жаркие или холодные, ветреные или спокойные, сухие или влажные - могут значительно отличаться от оптимальных условий, предполагаемых при разработке, проектировании или выборе бетонной смеси - или лабораторных условия хранения и испытания конкретных образцов. Бетон можно укладывать в холодную погоду при условии принятия надлежащих мер предосторожности для смягчения негативного воздействия низких температур окружающей среды. Текущее определение Американского института бетона (ACI) для бетонирования в холодную погоду, как указано в ACI 306, - это «период, когда более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту еще дольше. чем половина любого 24-часового периода.«Это определение потенциально может привести к проблемам с замерзанием бетона в раннем возрасте.

Весь бетон должен быть защищен от замерзания до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (psi), что обычно происходит в течение первых 24 часов. Если бетон замерзает, пока он еще свежий или до того, как он наберет достаточную прочность, чтобы противостоять расширяющим силам, связанным с замерзающей водой, образование льда приводит к разрушению матрицы цементного теста, вызывая непоправимую потерю прочности.Раннее замораживание может привести к снижению предела прочности до 50%. Когда бетон достигает прочности на сжатие около 500 фунтов на квадратный дюйм, обычно считается, что он обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять значительному расширению и повреждению в случае замерзания. Если температура воздуха во время укладки бетона ниже 40 градусов по Фаренгейту и ожидаются отрицательные температуры в течение первых 24 часов после укладки, следует учитывать следующие общие вопросы:

Начальная температура бетона при поставке

В холодную погоду может потребоваться нагреть один или несколько бетонных материалов (воду и / или заполнители) для обеспечения надлежащей температуры бетона в момент доставки.Из-за количества и теплоемкости цемента использование горячего цемента не является эффективным методом повышения начальной температуры бетона.

Защита при укладке, укреплении и отделке бетона

Воздействие на бетон холодной погоды увеличит время, необходимое для достижения начального схватывания, что может потребовать более длительного присутствия отделочных бригад. В зависимости от фактической температуры окружающей среды для защиты бетонного покрытия может потребоваться использование ветрозащитных экранов, ограждений или дополнительного обогрева.Также может оказаться целесообразным отрегулировать состав бетонной смеси с учетом влияния температуры окружающей среды на время схватывания. Это может потребовать увеличения содержания цемента, использования ускоряющей химической добавки или того и другого.

Ветрозащитные полосы защищают бетон и строительный персонал от сильных ветров, вызывающих перепады температуры и чрезмерное испарение. Обычно достаточно высоты шести футов. Ветрозащитные полосы могут быть выше или короче в зависимости от ожидаемой скорости ветра, температуры окружающей среды, относительной влажности и температуры укладки бетона.

Обогреваемые шкафы очень эффективны для защиты бетона в холодную погоду, но, вероятно, являются самым дорогим вариантом. Ограждения могут быть из дерева, брезента или полиэтилена. Также доступны сборные корпуса из жесткого пластика.

В бетонных конструкциях для холодных погодных условий используются три типа обогревателей: прямые, непрямые и водяные. Чтобы избежать карбонизации свежих бетонных поверхностей, следует использовать обогреватели косвенного нагрева. Если бетон не подвергается прямому воздействию обогревателя или выхлопных газов, тогда подойдет обогреватель прямого нагрева.Следует проявлять осторожность, чтобы рабочие не подвергались чрезмерному воздействию угарного газа при каждом использовании обогревателя внутри корпуса. Гидравлические системы передают тепло путем циркуляции раствора гликоля / воды в замкнутой системе труб или шлангов. Типичные применения для гидравлических систем включают оттаивание и предварительный нагрев основания и зоны нагрева, которые слишком велики, чтобы их можно было использовать в ограждении.

Отверждение для получения качественного бетона

Для отверждения требуется не только соответствующая влажность, но и соответствующая температура.Температура бетона при укладке должна быть выше 40 градусов по Фаренгейту с использованием методов, описанных выше, однако продолжительность нагрева зависит от типа обслуживания для бетона, в пределах от одного дня для высокопрочного бетона, который не подвергается замерзанию. - оттаивать события во время эксплуатации до 20 дней и более для бетонного элемента, который в раннем возрасте будет нести большие нагрузки. В конструкциях, которые будут нести большие нагрузки в раннем возрасте, бетон должен поддерживаться при температуре не менее 50 градусов по Фаренгейту, чтобы обеспечить снятие опалубки и опалубки и возможность загрузки конструкции.

Ни в коем случае нельзя давать бетону замерзать в течение первых 24 часов после его укладки. Поскольку гидратация цемента - это экзотермическая реакция, бетонная смесь выделяет некоторое количество тепла самостоятельно. Защита этого тепла от выхода из системы с помощью полиэтиленовой пленки или изоляционных покрытий может быть всем, что требуется для хорошего качества бетона. Более суровые температуры могут потребовать дополнительного тепла.

Бетон, оставленный в форме или покрытый изоляцией, редко теряет достаточно влаги при температуре от 40 до 55 градусов по Фаренгейту), чтобы ухудшить отверждение.Однако высыхание из-за низкой зимней влажности и обогревателей, используемых в вольерах, вызывает беспокойство. Рекомендуется оставлять формы на месте как можно дольше, поскольку они помогают более равномерно распределять тепло и предотвращают высыхание бетона. Острый пар, выпущенный в ограждение вокруг бетона, является отличным методом отверждения, поскольку он обеспечивает как тепло, так и влагу. Жидкие мембранообразующие составы также можно использовать в отапливаемых помещениях для раннего отверждения бетонных поверхностей.

Также важно предотвратить быстрое охлаждение бетона по окончании периода нагрева.Внезапное охлаждение бетонной поверхности при теплом помещении может вызвать термическое растрескивание. Методы постепенного охлаждения бетона включают в себя ослабление форм при сохранении покрытия пластиковым листом или изоляцией, постепенное уменьшение нагрева внутри корпуса или отключение тепла и позволяя корпусу медленно уравновеситься до температуры окружающей среды. Для массивных конструкций может потребоваться несколько дней или даже недель постепенного охлаждения, чтобы снизить вероятность термического растрескивания.

.

Цементирование - PetroWiki

Цемент используется для удержания обсадной колонны на месте и предотвращения миграции жидкости между подземными формациями. Цементирование можно разделить на две большие категории: первичное цементирование и восстановительное цементирование.

Первичное цементирование

Целью первичного цементирования является изоляция зон. Цементирование - это процесс смешивания суспензии из цемента, добавок к цементу и воды и закачки ее через обсадную колонну в критические точки в кольцевом пространстве вокруг обсадной колонны или в открытом стволе под обсадной колонной.Две основные функции процесса цементирования:

  • Для ограничения движения жидкости между пластами
  • Для крепления и поддержки обсадной колонны

Если это будет достигнуто эффективно, будут выполнены другие требования, предъявляемые в течение срока службы скважины, в том числе:

  • Экономический
  • Ответственность
  • Безопасность
  • Постановления правительства

Зональная изоляция

Зональная изоляция напрямую не связана с производством; однако эта необходимая задача должна выполняться эффективно, чтобы можно было проводить операции по добыче или стимуляции.Успех колодца зависит от этой основной операции. Помимо изоляции зон нефте-, газо- и водоотдачи, цемент также способствует

  • Защита корпуса от коррозии
  • Предотвращение выбросов за счет быстрого образования уплотнения
  • Защита обсадной колонны от ударных нагрузок при более глубоком бурении
  • Герметизация зон потери циркуляции или зоны поглощения

Восстановительное цементирование

Восстановительное цементирование обычно выполняется для устранения проблем, связанных с первичным цементированием.Самый успешный и экономичный подход к восстановительному цементированию - избежать его путем тщательного планирования, проектирования и выполнения всех операций бурения, первичного цементирования и заканчивания. Необходимость восстановительного цементирования для восстановления работы скважины указывает на то, что первичное оперативное планирование и выполнение были неэффективными, что привело к дорогостоящим ремонтным работам. Операции восстановительного цементирования делятся на две большие категории:

Процедуры укладки цемента

В целом, для успешной укладки цемента и достижения поставленных целей требуется пять шагов.

  1. Проанализировать параметры скважины; определить потребности скважины, а затем разработать методы размещения и жидкости для удовлетворения потребностей в течение срока службы скважины. Свойства жидкости, механика жидкости и химический состав влияют на конструкцию скважины.
  2. Рассчитайте состав жидкости (суспензии) и выполните лабораторные испытания жидкостей, разработанных на этапе Step 1 , чтобы убедиться, что они соответствуют потребностям.
  3. Используйте необходимое оборудование для реализации проекта в Step 1 ; рассчитать объем перекачиваемой жидкости (шлама); и смешивать, смешивать и закачивать жидкости в затрубное пространство.
  4. Наблюдать за лечением в реальном времени; сравните с Шаг 1 и при необходимости внесите изменения.
  5. Оцените результаты; сравните с проектом Step 1 и внесите необходимые изменения для будущих работ.

Параметры скважины

Наряду с опорой обсадной колонны в стволе скважины, цемент предназначен для изоляции зон, что означает, что он предотвращает сообщение каждой из зон проникновения и их флюидов с другими зонами. Чтобы зоны изолированы, очень важно учитывать ствол скважины и его свойства при проектировании цементных работ.

Глубина

Глубина скважины влияет на конструкцию цементного раствора, так как она влияет на следующие факторы:

Количество задействованных скважинных флюидов Объем скважинных флюидов Давления трения Гидростатические давления Температура

Глубина ствола скважины также определяет размер ствола скважины и обсадной колонны. Очень глубокие скважины имеют свои собственные проблемы проектирования из-за:

  • Высокие температуры
  • Высокое давление
  • Коррозионные жидкости

Геометрия ствола скважины

Геометрия ствола скважины важна для определения количества цемента, необходимого для операции цементирования.Размеры отверстия можно измерить различными методами, в том числе:

  • Штангенциркуль
  • Штангенциркуль с электроприводом
  • Штангенциркуль

Геометрия открытого ствола может указывать на неблагоприятные (нежелательные) условия, такие как промывки. Геометрия ствола скважины и размеры обсадной колонны определяют кольцевой объем и необходимое количество жидкости.

Форма отверстия также определяет зазор между обсадной колонной и стволом скважины. Это кольцевое пространство влияет на эффективность вытеснения бурового раствора.Рекомендуется минимальное кольцевое пространство от 0,75 до 1,5 дюйма (диаметр отверстия на 2–3 дюйма больше диаметра обсадной колонны). Меньшие кольцевые зазоры ограничивают характеристики потока и, как правило, затрудняют вытеснение жидкости.

Другой аспект геометрии отверстия - угол отклонения. Угол отклонения влияет на истинную вертикальную глубину и температуру. Сильно наклоненные стволы скважины могут быть проблематичными, поскольку обсадная колонна вряд ли будет центрирована в стволе скважины, и вытеснение жидкости становится затруднительным.

Проблемы, связанные с изменением геометрии, можно решить, добавив центраторы к обсадной колонне. Центраторы помогают центрировать обсадную колонну внутри отверстия, оставляя равное кольцевое пространство вокруг обсадной колонны.

Температура

Температура ствола скважины имеет решающее значение при проектировании цементных работ. Следует учитывать три основных температуры:

  • Забойная температура циркуляции (BHCT)
  • Статическая температура забоя (BHST)
  • Разница температур (разница температур между верхом и низом укладки цемента)

BHCT - это температура, которой будет подвергаться цемент, когда он циркулирует мимо нижней части обсадной колонны.BHCT контролирует время, необходимое для схватывания цемента (время загустевания). BHCT можно измерить с помощью датчиков температуры, циркулирующих с буровым раствором. Если фактическая температура в стволе скважины не может быть определена, BHCT можно оценить с помощью температурных графиков American Petroleum Inst. (API) RP10B.1 BHST учитывает неподвижное состояние, при котором жидкости не циркулируют и не охлаждают ствол скважины. BHST играет жизненно важную роль в увеличении прочности затвердевшего цемента.

Разница температур становится существенным фактором, когда цемент размещается на большом интервале и есть значительная разница температур между верхним и нижним местоположениями цемента. Обычно из-за разных температур могут быть разработаны два разных цементных раствора, чтобы лучше приспособиться к разнице температур.

Температура циркуляции забоя влияет на следующее:

  • Время загустения пульпы
  • Реология
  • Потеря жидкости
  • Устойчивость (оседание)
  • Время схватывания

BHST влияет на увеличение прочности на сжатие и целостность цемента в течение всего срока службы скважины.Знание фактической температуры, с которой цемент столкнется во время укладки, позволяет операторам оптимизировать конструкцию раствора. Тенденция к завышению количества материалов, необходимых для поддержания цемента в жидком состоянии для перекачивания, и количества времени перекачки, необходимого для работы, часто приводит к ненужным затратам и проблемам с контролем скважины. Большинство цементных работ выполняются менее чем за 90 минут.

Для оптимизации затрат и эффективности вытеснения рекомендуются следующие рекомендации.

  • Спроектируйте работу на основе фактических циркуляционных температур в стволе скважины.
  • Дополнительный регистратор температуры в скважине может использоваться для измерения температуры циркуляции в скважине. Дополнительный регистратор - это записывающее устройство с памятью, которое можно либо опустить на кабеле, либо опустить в бурильную трубу, и оно измеряет температуру в скважине во время операции циркуляции перед цементированием. Затем записывающее устройство извлекается из бурильной колонны и измеряется BHCT.Это позволяет точно определять скважинную температуру.
  • Если определение фактической температуры циркуляции в стволе скважины невозможно, используйте API RP10B для оценки BHCT. [1]
  • Не допускайте «затухания» фактических измеренных скважинных температур и не превышайте количество диспергаторов, замедлителей схватывания и т.д., рекомендованное для температуры ствола скважины. При определении количества замедлителя схватывания, необходимого для конкретного применения, учитывайте скорость, с которой будет нагреваться суспензия.

Давление пласта

При бурении скважины естественное состояние пластов нарушается. Ствол скважины создает нарушение там, где раньше существовали только пласты и их естественные силы. На этапах планирования цементных работ необходимо знать определенную информацию о формации:

Обычно эти факторы определяются во время бурения. Плотность буровых растворов при правильно сбалансированной операции бурения может быть хорошим показателем ограничений ствола скважины.

Для поддержания целостности ствола скважины гидростатическое давление, оказываемое цементом, буровым раствором и т. Д., Не должно превышать давление гидроразрыва самого слабого пласта. Давление разрыва - это верхнее безопасное ограничение давления в пласте до разрушения пласта (давление, необходимое для расширения трещин в пласте). Гидростатические давления флюидов в стволе скважины, наряду с давлениями трения, создаваемыми движением флюидов, не могут превышать давление гидроразрыва, иначе формация разрушится.Если формация разрушается, формация больше не контролируется, и возникает потеря циркуляции. Для успешного первичного цементирования необходимо контролировать потерю циркуляции или потерю жидкости. Давление, испытываемое в стволе скважины, также влияет на рост прочности цемента.

Характеристики пласта

Состав формаций может вызвать проблемы совместимости. Сланцевые образования чувствительны к пресной воде и могут отслоиться, если не будут приняты специальные меры, такие как повышение солености воды.Следует принимать во внимание другие факторы образования и химического состава, такие как набухающие глины и жидкости с высоким pH. Некоторые формации могут также содержать такие элементы, как:

  • Текущие жидкости
  • Жидкости высокого давления
  • Агрессивные газы
  • Другие сложные функции, требующие особого внимания

Ссылки

  1. ↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика для испытания цемента для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

Интересные статьи в OnePetro

Интернет-мультимедиа

Стайлз, Дэвид.2012. Проблемы с оценкой цемента: что мы знаем и чего не знаем. https://webevents.spe.org/products/challenges-with-cement-evaluation-what-we-know-and-what-we-don’t

Внешние ссылки

См. Также

Проект размещения первичного цементирования

Время контакта при цементировании

Восстановительное цементирование

PEH: Цементирование

.

Как делать сухие насыпные перевозки цемента и на что следует обратить внимание

Цементные грузы относятся к числу тех, которые рассматриваются как сухие насыпные перевозки, которые чрезвычайно трудно транспортировать, когда они необходимы в больших количествах.

Это особенно важно, когда единственным доступным средством транспортировки является обычный балкер.

По этой причине эффективная и безопасная транспортировка цемента навалом потребует использования специализированных цементовозов, которые могут удобно перевозить большие объемы цемента в полностью герметичных отсеках для обеспечения безопасной и безопасной транспортировки.

Если эта операция не будет проведена надлежащим образом, перевозка может повлечь дополнительные расходы на уборку и задержки между сеансами перевозки.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций прямо сейчас !!

1. Сколько способов транспортировки цемента навалом?

Один . Цемент в мешках в основном используется на объектах без специальных смесительных станций и бункеров для хранения.

Недостатки - большая запыленность и низкая эффективность и большой вред для человеческого организма.Кроме того, они требуют большого количества упаковочных работ для транспортировки и распаковки для использования на месте.

Все эти процессы также увеличивают общую стоимость цемента. Хотя они применимы для небольших проектов, их может быть недостаточно для крупных строительных работ.

Перевозка цемента в мешках

Два . Цемент навалом. Цементовоз может перевозить более ста тонн цемента.

На объекте цемент перекачивается по цементным трубам сжатым воздухом в цементный бункер.

Основным преимуществом этого способа транспортировки является то, что он хорошо ЗАПЕЧАТАН, поэтому не протекает. Более того, он предлагает удобные средства транспортировки, особенно для крупных проектов, требующих больших объемов цемента.

Тележка для сыпучих материалов

Три. Помимо обычного цемента в мешках, существует еще одна форма мешка: одна тонна упаковки.

Все это осуществляется с помощью вилочных погрузчиков или кранов, а не вручную. Это также позволяет избежать таких проблем, как большое количество пыли.Однако это неэффективно, поскольку не предлагает оптимального решения для различных нужд и требований к цементу.

Тонна Упаковка

Четыре . В малогабаритных мешках с цементом.

Там, где невозможно использовать такое большое количество цемента во всех некоторых проектах, используются небольшие пакеты.

Например, если вы хотите построить бассейн дома, вам нужно использовать небольшие фасованные мешки с цементом. Это гарантирует отсутствие просыпания цемента и пыли.Самое главное, что им легко пользоваться.

Мелкофасованный цемент

Подробнее:

Что такое полуприцеп пневматическая цистерна для порошковых грузов?

Руководство по прицепу-цистерне для порошка / цемента - Как выбрать характеристики / емкость / размер

Как работает цистерна для сухого цемента / пневматический прицеп

2. На что следует обратить внимание при транспортировке цемента навалом?

Сыпучие грузы требуют большой осторожности, чтобы обеспечить безопасную транспортировку без каких-либо потерь или дополнительных затрат, которых можно было бы избежать.

Цемент - очень важный и дорогой продукт, смесь которого с бетоном помогает в строительстве прочных элементов конструкции.

Для сохранения его качества и ценности важно, чтобы его перевели с завода на оборудование для производства готовой смеси.

В большинстве случаев цемент несколько раз транспортируется между производством, терминалом и цехами товарной смеси.

В связи с тем, что цемент является мелкодисперсным продуктом, до и во время транспортировки следует учесть ряд соображений.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

Несоблюдение требований по уходу за изделием при обращении с ним и его транспортировке может привести к повреждению изделия, которое сделает его бесполезным. Вот три распространенных проблемы, о которых следует знать при транспортировке цемента из одного пункта в другой:

2,1 Затвердевание

Мелкозернистый цемент заставит его затвердеть, если он станет влажным от воды. Если в процессе погрузки-разгрузки и транспортировки цемент намокнет, он обязательно затвердеет и станет неэффективным.

По этой причине важно убедиться, что все транспортные средства и контейнеры, используемые для его транспортировки, полностью чистые и совершенно сухие, прежде чем они будут использоваться для перевозки.

Поэтому убедитесь, что в вашем грузовике, барже или железнодорожном вагоне нет сырости или воды.

Также необходимо проверить наличие признаков утечки, особенно когда транспортировка будет осуществляться через баржу.

Если этого не сделать, у вас останется непригодный для использования цемент, что станет для вас финансовым бременем.

На производство этого ценного продукта уходит много средств, поэтому его транспортировка должна быть тщательно изучена, чтобы повысить его ценность и избежать потерь.

мокрый цемент

2,2 Загрязнение

При транспортировке цемента необходимо следить за тем, чтобы не было загрязнений, представляющих угрозу чистоте и качеству продукта.

Если на вашем носителе есть остатки от ранее загруженного продукта, высока вероятность того, что ваш цемент будет загрязнен.

Цистерны для порошковых грузов специально предназначены для перевозки многих других продуктов, кроме цемента. Поэтому важно проверить его перед загрузкой другого продукта, отличного от предыдущего.

В этом случае емкость, которая будет использоваться для перевозки цемента, всегда следует проверять и очищать, чтобы убедиться, что она чистая, перед тем, как заливать в нее цемент.

При транспортировке цемента через баржу важно воспользоваться услугами профессиональной компании по очистке барж, которая сделает работу за вас, по крайней мере, чтобы убедиться, что она выполнена должным образом.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

2.3 Температура

Это еще один важный фактор, который следует учитывать при подготовке к погрузке цемента к транспортировке.

Цемент легко разрушается при высоких температурах. По этой причине температура цемента, который готовится к транспортировке, всегда должна быть ниже 100 градусов Цельсия до его погрузки на транспортное судно.

При транспортировке цемента настоятельно рекомендуется сотрудничать с компанией, обладающей соответствующими навыками и опытом, чтобы избежать таких осложнений и обеспечить безопасную транспортировку.

Найдите время, чтобы узнать, где можно получить такое решение. Проверяйте онлайн-обзоры и отзывы прошлых клиентов, чтобы понять, что вам нужно и где найти помощь.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

2.4 Процедурные проверки транспортировки цемента

Выше выделены три общие проблемы, которые могут представлять угрозу для безопасной транспортировки цемента.

Следовательно, необходимо проводить проверки на каждом этапе погрузки и транспортировки, чтобы убедиться, что это не повлияет на них.

Погрузка прицепа-цистерны с цементом

Принятие к сведению каждого из этапов погрузки поможет узнать, где в таком случае могли возникнуть проблемы. В этом случае необходимо выполнить процедурные проверки:

Перед загрузкой цемента необходимо выяснить его состояние. Основные проблемы, характерные для цементных грузов, возникают, когда цементные трюмы не чистые, сухие и водонепроницаемые.

Следовательно, это необходимо проверить перед погрузкой на любое транспортное судно, чтобы избежать затвердевания и загрязнения другими продуктами.Перед загрузкой убедитесь, что нагрузка находится в пределах желаемых температур.

Существуют разные формы несущего цемента. Если его не перевозят в больших количествах, доставка обычно осуществляется в мешках по 50 кг или в бумаге. Их также можно было перевозить в полипропиленовых мешках по тонну.

Все упаковочные материалы должны быть водонепроницаемыми, поскольку поглощение углекислого газа и влаги из воздуха со временем может существенно повлиять на качество продукта.

Цемент может испортиться, даже не заметив этого, но в результате это отрицательно скажется на его характеристиках.Следовательно, эти проверки следует проводить тщательно, чтобы убедиться, что все идет хорошо с процессом транспортировки.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

  • Чистота поверхности загрузки

Для предотвращения загрязнения важно убедиться, что грузовые трюмы не имеют запаха и, самое главное, они должны быть чистыми.

Существуют стандартные определения уровня чистоты, необходимого для загрузки цемента для транспортировки.Можно нанять независимого сюрвейера, чтобы убедиться, что судно находится в хорошем состоянии для загрузки цемента.

Остатки от предыдущего груза следует тщательно очистить, чтобы предотвратить загрязнение от них.

Когда цемент вступает в реакцию с сахаром-сырцом, даже с очень мелкими частицами, это серьезно влияет на его схватывание и твердение в проектах, для которых он будет использоваться.

Не рискуйте с этим требованием, потому что даже малейшее загрязнение может испортить всю загрузку цемента.Фактически, некоторые цементные компании не разрешат погрузку своей продукции на суда, которые ранее перевозили грузы сахара.

Внутренняя очистка резервуаров

  • Проверки с производственной линии

Цемент на выходе с производственной линии будет иметь очень высокие температуры. Поэтому следует проводить тщательный контроль, чтобы гарантировать, что он не нагружается при таких высоких температурах.

Загрузка на заводе, таким образом, является очень деликатным процессом, который должен соответствовать всем этим требованиям, когда цемент проходит через печи.

Удерживающие покрытия повреждаются, когда температура продукта превышает 100 градусов Цельсия. Более того, водяной пар имеет тенденцию образовывать и увлажнять цемент, делая его бесполезным.

Таким образом, перед погрузкой следует провести освидетельствования, чтобы убедиться, что груз находится в пределах рекомендованной температуры для безопасной и надежной перевозки.

2,5 Желаемые условия погрузки и транспортировки

Когда температура поступающего воздуха ниже, чем температура груза в судах и цементных трюмах, окружающий воздух охлаждается и образует пар, который в какой-то момент конденсируется.

Это представляет другую ситуацию, когда в трюмах может происходить затвердевание цемента. В конце концов, влажный цемент высохнет и затвердеет внутри трюмов, прежде чем попасть в желаемое место назначения.

Это приведет не только к потерям, но и к проблемам с очисткой при подготовке к следующей загрузке судов. Поэтому важно обеспечить следующее:

  • Достаточная вентиляция. Это поможет уменьшить образование пара внутри грузовых камер.Однако это разрешается только при не слишком влажной погоде.
  • Температура цементной загрузки также может повыситься и в конечном итоге привести к ее повреждению в результате теплопередачи между судном и топливными баками. Высоковязкое и низкокачественное густое жидкое топливо не может быть легко перекачано при низких температурах, и поэтому в такие моменты необходим нагрев масла. Количество этих баков меняется в зависимости от типа судна, но, как правило, эти топливные баки расположены под трюмами.В случае перегрева топлива тепло передается на обшивку на верхней части баков на всем пути к грузовым трюмам.

Размер нанесенного ущерба зависит от влажности цементного груза и времени, затраченного на процесс нагрева.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

Эта проблема обычно вызвана отсутствием связи между ответственными за машинный отдел и палубный отдел.

Машинный отдел должен быть проинформирован и полностью осведомлен о характере перевозимого груза. Это поможет им рассмотреть последствия любого перегрева мазута.

Перегрев масла для топлива также может быть результатом неправильных процедур эксплуатации и плохого обслуживания паровых клапанов.

Когда они не закрыты полностью, это может привести к непрерывному потоку пара через нагревательные линии, что приведет к нежелательному продолжительному нагреву.

  • Меры предосторожности могут быть предприняты с использованием специальных химикатов, которые можно нанести на цементные трюмы перед загрузкой. Эти химические вещества помогают защитить поверхность трюма от груза и любых последующих процедур очистки, которые могут быть применены. Для достижения желаемых результатов эти химические вещества следует использовать в соответствии с указаниями и рекомендациями, предоставленными производителем, поскольку их трудно очистить и вызвать проблемы после повторной окраски трюмов.

2.6 проверок на разных этапах и настройках

Безопасная транспортировка цемента зависит от ряда факторов, и по этой причине каждый этап имеет значение для его безопасного прибытия в желаемый пункт назначения.

Транспортное средство также требует специальных проверок. Некоторые способы транспортировки цемента потребуют более строгих мер, чем другие.

  • Работа с закрытыми системами загрузки

Для закрытых погрузочных систем цемент закачивается под высоким давлением в грузовые трюмы через загрузочный желоб, так как крышки трюмов удерживаются в закрытом положении.

Загрузка цемента таким образом может привести к налипанию большого количества цементной пыли на нижней стороне крышки люка, направляющих люка, сливных отверстиях, комингсах люка и сливных каналах.

Использование неправильного погрузочного оборудования может даже ухудшить ситуацию.

Отсутствие очистки от цементной пыли приводит к ее затвердеванию, что приводит к блокированию дренажных каналов и отверстий, когда они вступают в контакт с морской или дождевой водой в процессе транспортировки.

  • Подготовка к отправлению после погрузки

Перед началом рейса после завершения погрузки основную палубу, комингсы люков, крышки люков, сливные каналы и сливные отверстия необходимо очистить и промыть.

Если порт позволяет в соответствии с их правилами защиты от загрязнения, сжатый воздух может использоваться для очистки этих участков.

В таком процессе на этих поверхностях не будет рыхлого цемента, который затвердеет на них после воздействия воды.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

  • В месте разгрузки

Перед выгрузкой цементного груза с транспортного судна убедитесь, что погода хорошая. Письмо о намерениях (LOI) должно быть предоставлено, если фрахтователи настаивают на том, чтобы выписка была произведена, несмотря на условия.

Это поможет в рассмотрении дел об ответственности и возложит все риски ущерба на фрахтователей. Убедитесь, что все в точке разгрузки соответствует стандартной рекомендуемой процедуре для ухода за вашими продуктами.

  • Действия после выписки

После выгрузки цемента с транспортного судна на открытых поверхностях грузового трюма появятся карманы из оставшегося цемента и сухого остатка.

Сюда также входят крепления вдоль трюмных колодцев, днища крышек люков, переборок грузовых трюмов и комингсов люков.

Пыль, выходящая из цемента во всех этих местах, должна быть удалена с помощью щеток, пневматических пистолетов и щеток с помощью Cherry Pickers, где это применимо.

После того, как вся цементная пыль будет полностью сметена, все эти области следует промыть морской водой под высоким давлением 2500 фунтов на квадратный дюйм.

очистка водой под высоким давлением

Когда вы заметите присутствие полутвердого цемента на опорных поверхностях, вам потребуется более агрессивная процедура, чтобы удалить их с самого начала.

Щетки с жесткой щетиной и ручные скребки необходимо использовать для удаления большей части цемента, прилипшего к этим стенам.

После затвердевания напорные шланги могут оказаться не в состоянии эффективно удалить затвердевший цемент, и в любом случае они усугубят ситуацию.

Вода будет способствовать дальнейшему затвердеванию цемента, что приведет к еще большему повреждению и увеличению времени очистки.

Если вы сталкиваетесь с трудностями при удалении затвердевшего цемента с помощью подметания и ручной зачистки поверхности, можно применить дополнительное оборудование, такое как мойки высокого давления с давлением 20 000 фунтов на квадратный дюйм.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

Вот насколько важен процесс очистки. Мойки очень высокого давления являются дорогостоящими и чрезвычайно тяжелыми, поэтому вам следует быть осторожными на всех остальных этапах, чтобы избежать задержек, вызванных процессом очистки.

Твердые остатки все еще могут стать жесткими для воздушного и водяного оборудования высокого давления. В таком случае вам придется нанести специальные машины и кислотные очистители на опорные поверхности.

При этом кислота может повредить трюмную окраску, поэтому ее следует разбавить пресной водой. Убедитесь, что удерживающая краска сочетается с подходящими кислотными очистителями, рекомендованными производителем.

Проверки проходят повсюду, и поэтому вы должны убедиться, что выполняете каждую из них правильно на каждом этапе.Кислотные чистящие средства следует применять с большой осторожностью, поскольку они могут нанести вред людям, выполняющим уборку.

Всегда следует обращаться к паспортам безопасности материалов, чтобы гарантировать безопасные процедуры очистки. Убедитесь, что любые неплотно прикрепленные остатки цемента на открытых поверхностях грузовых трюмов сметаются после каждой разгрузки.

3. Преимущества прицепа-цистерны для перевозки цемента наливом

Цементная цистерна - это цистерна, используемая для перевозки порошкообразных продуктов.

Автомобиль сконструирован из шасси специальной конструкции, цистерны, системы пневмопроводов и устройств для разгрузки грузов.

Этот тип прицепа используется для перевозки любых порошкообразных грузов, в том числе цемент. Он хорошо настроен, чтобы обеспечить безопасную транспортировку и доставку цемента навалом с завода-производителя в желаемый пункт назначения.

Как правило, прицеп-цистерна предназначен для приема любого продукта с двигателем с диаметром частиц менее 0,1 мм.

Спрос на цемент и объемы, необходимые для различных строительных проектов, оправдывают использование огромного транспортного судна типа прицепа-цистерны.

Для легкого и быстрого перемещения цемента внутри и с завода, цементного склада и на строительные площадки, это определенно тот тип судна, который вам нужен.

Практически время, необходимое для упаковки и выгрузки груза, значительно сокращается. Более того, использование прицепа-цистерны для порошка / цемента дает также экономическую выгоду.

Это лучшее судно для перевозки сыпучих порошковых грузов, например цемента. В идеале цистерна не предназначена для перевозки одного вида продукции.

цементовоз

Когда он не используется для перевозки цемента, он может использоваться для перевозки таких порошкообразных продуктов, как сахар, известковый порошок, мука, известковый порошок, химические порошки, летучая зола, каменный порошок и минеральный порошок среди других.

Прицеп-цистерна для перевозки цемента наиболее подходит для цементных заводов, крупных строительных площадок и складов.

Для работы прицеп-цистерна использует сжатый воздух в процессе выгрузки цемента из камеры хранения. Этот тип цистерны имеет ряд преимуществ.

Конструктивно это пневматические цистерны со встроенными герметичными и закрытыми камерами, которые используются для безопасной перевозки вашего цемента без ущерба для его качества.

Вот некоторые из ключевых преимуществ использования прицепа-цистерны для цемента.

С полуприцепом-цистерной для цемента намного проще работать, особенно при погрузке и разгрузке.

По сравнению с другими традиционными способами транспортировки цемента время, необходимое для загрузки и разгрузки цементного груза, значительно сокращается.

Это возможно благодаря установленной пневматической системе, которая помогает значительно сократить время между транспортировками.

Цистерна этого типа представляет собой цистерну с вакуумным уплотнением для перевозки цемента. При такой установке нет попадания воздуха, который может увлажнить цемент.

Это помогает сохранить качество цемента и доставить его в качестве полезного продукта, как это было с завода по производству цемента.

С этим прицепом-цистерной никакие микробы, влага или микробы не могут проникнуть внутрь, поэтому груз остается свободным от загрязнений.

Использование прицепа-цистерны для цемента дает множество удобств, так как он может помочь вам перевезти большое количество цемента назад.

Это происходит без каких-либо опасений по поводу нарушения качества цемента, поскольку применяется стандартная процедура, гарантирующая, что груз загружен в хороших условиях.

Опять же, не так много громоздкой упаковки и распаковки груза между заводом и пунктами разгрузки.Процесс разгрузки значительно упрощается за счет использования процедуры псевдоожижения, в которой используется воздушный компрессор и псевдоожиженный слой.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

  • Эффективная скорость доставки

Если рассматривать характер операций с прицепом-цистерной для цемента, то скорость транспортировки и доставки цемента является высокой.

Что наиболее важно, большие объемы цемента могут быть приняты в момент, экономя время, которое было бы использовано при транспортировке груза через различные мешки для цемента.

Высокая эффективность с точки зрения затрат благодаря применяемым процедурам быстрой доставки. Обычным процессам транспортировки цемента не хватает эффективности, которую можно обеспечить с помощью цистерны для цемента.

  • Достаточно высокая грузоподъемность

Транспортировка такой продукции, как цемент, требует высокой грузоподъемности, что может гарантировать сохранность продукта в процессе транспортировки.

Стандартная цистерна-цистерна имеет грузоподъемность 95 кубометров в комплекте.Это дает вам идеальное решение при необходимости транспортировки больших объемов цемента, который может потребоваться для использования в различных проектах.

Тем, кто работает с цистерной для цемента, не о чем беспокоиться по поводу своего здоровья. Пыль в результате такой работы отсутствует или образуется минимально.

В идеале это происходит из-за минимального участия человека в погрузке и разгрузке цемента на и из прицепа-цистерны с порошком.

Цементная пыль

Прицеп-цистерна с подъемным механизмом имеет множество преимуществ.

Он предоставляет вам единую структуру, похожую на склад, которая может принимать значительное количество цемента и обрабатываться механизированными способами, ограничивая участие человека.

В результате операция разгрузки становится намного проще. Скорость разряда, которая обычно невелика с участием человека, значительно сокращается и составляет лишь часть этого времени.

Теперь, когда выгрузка осуществляется пневматически, остаточных материалов очень мало, что облегчает последующим очистителям подготовку прицепа к следующей поездке.

Самое главное, что внутренняя структура очень проста и делает разборку и очистку псевдоожиженного слоя быстрой и удобной процедурой.

Свяжитесь с нами, получите больше спецификаций сейчас !!

4. Заключение

При выборе средств транспортировки цемента из одного места в другое необходимо учитывать множество факторов.

Во-первых, вы должны определить необходимое количество, прежде чем остановиться на конкретном типе судна для ваших транспортных нужд.Существуют различные грузовые суда, предназначенные для уникальных применений.

Если вы перевозите большие объемы цемента, подумайте о том, чтобы выбрать цистерну для порошка, которая может принять много цемента за одну поездку. Вы сэкономите много времени и средств на таких операциях.

Безопасная и надежная транспортировка вашего цементного груза должна осуществляться тщательно, особенно при работе с большими объемами цемента.

Убедитесь, что все процедурные проверки выполнены перед погрузкой, во время погрузки, транспортировки и разгрузки цемента.

Наиболее важно убедиться, что ваш цемент не содержит элементов, которые могут привести к его затвердеванию или загрязнению.

Если вы берете цемент прямо с производственной линии, важно убедиться, что он загружается при правильной температуре, необходимой для транспортировки.

Любое игнорирование этих требований может иметь последствия. Поэтому важно придерживаться их и по возможности пользоваться услугами профессионала, чтобы все было сделано в соответствии с рекомендациями.

.

Виды расчетов и экспериментальных исследований

Состояние окружающей среды влияет на свойства строительных материалов. Это исследование дает начальное представление о гидратации портландцемента при низких температурах с точки зрения лабораторных экспериментов (включая электрическое сопротивление, степень гидратации (DoH) и зрелость), а также термодинамических расчетов. Гидраты портландцемента в данный период были обнаружены с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD), а их микроструктура наблюдалась с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM).Результат эксперимента (т.е. DoH и удельное электрическое сопротивление) показал, что гидратация портландцемента задерживалась низкой температурой без остановки гидратации при -5 ° C. Основываясь на базовой кинетической модели, термодинамический расчет предсказал, что конечный гидрат отличается в зависимости от температуры окружающей среды. Тенденция механического поведения портландцементной пасты под воздействием низких температур потенциально связана с появлением алюминатных соединений и восстановлением портландита.

1.Введение

Температура влияет на характеристики портландцемента, который является наиболее широко используемым материалом в строительстве инфраструктуры [1]. Между тем матрица цементного вяжущего играет очень важную роль в композитах на основе портландцемента (т.е. пастах, растворах, бетоне, стабилизированном камне и обработанных грунтах). Характеристики затвердевшего портландцемента (например, механическое поведение и долговечность) тесно связаны с химической гидратацией и твердением в раннем возрасте, в то время как взаимосвязь между процессами гидратации, производимыми гидратами, микроструктурами и механическими характеристиками была доказана в предыдущих исследованиях [2– 5].В течение срока службы инфраструктуры материалы на основе цемента должны сталкиваться с жесткими условиями окружающей среды, такими как сверхнизкие температуры [6–8]. В этих условиях механические свойства (например, прочность на сжатие, прочность на изгиб, модуль упругости и коэффициент Пуассона) затвердевшего портландцементного бетона будут улучшены за счет сверхнизкой температуры, например, –70 ~ –10 ° C [7].

Иными словами, если материалы на основе цемента (пасты, растворы, бетон и т. Д.) Будут подвергаться воздействию низких температур, особенно отрицательной температуры (<0 ° C) во время начальной стадии гидратации, гидратация цемента будет сильно затронута [9–11] .В этом случае гидратированные продукты, фазовая конверсия, например, из эттрингита (AFt) в моносульфат (AFm), и поры раствора будут подвергаться воздействию низких температур [5, 12]. В некоторых ограниченных условиях матрица может быть даже повреждена. Таким образом, в раннем возрасте следует применять стратегии, чтобы избежать повреждения матрикса в холодную погоду [13, 14]. С этой целью было проведено множество исследований по изучению гидратации портландцемента при низких температурах [10, 11, 15–18], хотя до сих пор отсутствует глубокое понимание влияния низких температур на характеристики гидратации и твердения цемента. .

Лучшее понимание гидратации портландцемента может абсолютно улучшить характеристики цементных композитов при низких температурах, особенно для применения в холодном климате. Таким образом, это исследование направлено на изучение процесса гидратации портландцемента, включая гидраты, микроструктуры и эволюцию механического поведения. Чтобы лучше понять влияние низких температур на процесс гидратации, также используется термодинамический подход для расчета гидратов портландцементной пасты.По сути, это исследование дает базовые знания о процессе гидратации портландцемента при низких температурах как часть систематического исследования.

2. Экспериментальная программа
2.1. Сырье

В данном исследовании использовался типичный коммерческий обыкновенный портландцемент (OPC, производимый Jidong Cement Plant, Сиань, Китай) с оксидными компонентами, подробно описанными в Таблице 1 (PO42.5). Следует отметить, что оксидные компоненты, измеренные здесь с помощью XRF, не отражали реальный компонент в портландцементе из-за замены 5 ~ 10% наполнителя в клинкерах.Минеральные фазы в OPC (с помощью XRD) и гранулометрический состав показаны на рисунке 1. Технические свойства PO42.5, использованного в этом исследовании (предоставлены производителем), следующие: удельная поверхность (по Блейну) = 360 м 2. 2 / кг, плотность = 3,02 г / см 3 , время начального схватывания = 2,8 часа и время окончательного схватывания = 4,7 часа.


Оксид Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 SO 3 K 2 O CaO TiO 2 MnO Fe 2 O 3 CuO ZnO Rb 2 O SrO BaO PbO Cr 2 O 3

PO42.5 0,30 1,30 5,20 18,00 0,05 3,00 1,10 65,80 0,40 0,07 4,80 0,02 0,10 0,00 0,09 0,0 0,02 0,00

, полученные методом рентгеновской флуоресценции (XRF).

2.2. Методы и инструменты
2.2.1. Лабораторные эксперименты

Цементные пасты были смешаны в соответствии с ASTM C305-14 [20], а затем перенесены в формы (40 × 40 × 160 мм) или пластиковые контейнеры; после этого они были отверждены в камерах при -5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C (относительная влажность = 90%). Следует отметить, что перед смешиванием сырья (например, портландцемента и воды) формы и емкости необходимо предварительно охладить в камерах, соответствующих температуре их последующего отверждения. Например, если образец пасты будет отверждаться при 0 ° C, воду, цемент, чаши и формы следует предварительно охладить при температуре 0 ° C в течение двух часов, пока их поверхность не достигнет 0 ° C.В экспериментальном исследовании водоцементное (в / ц) отношение образцов призм для измерения прочности было установлено равным 0,45, в то время как в / ц пасты, хранящейся в герметичных пластиковых контейнерах, было задано равным 0,5 для завершения реакции.

Пасты в контейнере обрабатывали в соответствии с методом замены растворителя (изопропанолом) [21], а затем измеряли с помощью XRD (Bruker, D8 Advanced, Cu-K α ) и SEM (Hitachi, S4800).

Чтобы описать процесс гидратации портландцементных паст, в этом исследовании были измерены степень гидратации (DoH), зрелость и удельное электрическое сопротивление.DoH паст портландцемента определяли как (1) на основе модели Пауэрса [22], где DoH - степень гидратации (% по весу), - начальная масса образца, предварительно обработанного в муфельной печи (6 часов) при 105 °. C, а - конечная масса образца, нагретого до 950 ° C.

Удельное электрическое сопротивление цементного теста может быть использовано для анализа процесса гидратации цемента [19]. Таким образом, кривая удельного сопротивления во время начальной гидратации портландцемента была обнаружена с помощью CCR-II (производства BC Tech, г. Шэньчжэнь, Китай).Оборудование и образец показаны на рис. 2. Чтобы предотвратить испарение влаги и колебания температуры, на тестовой плате была установлена ​​пластиковая крышка, а температура контролировалась кондиционером (общая температура) или камерой (более низкие температуры).


Зрелость рассчитывалась по следующему уравнению [10, 11, 23]: где - зрелость портландцементной пасты, - температура образца (° C), измеренная CCR-II (подробно описанная выше), или температура отверждения. (-5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C) - это базовая температура (обычно -10 ° C) и временной интервал на стадии отверждения (h).

2.2.2. Термодинамический расчет

Критерии минимизации свободной энергии Гиббса использовались для расчета равновесных фазовых ассоциаций и ионного состава химических систем, таких как паста портландцемента. Моделирование и программное обеспечение были подробно описаны в нашем предыдущем исследовании [18], в котором GEMS-PSI (программное обеспечение) и CEMDATA7.1 (база данных) использовались для расчета гидратов OPC. Следует отметить, что в этом исследовании основная кинетическая функция [24] гидратации портландцемента была модифицирована константой равновесия раствора [18, 25].В термодинамическом моделировании входные данные включали следующее: C 2 S = 11,1 г / 100 г, C 3 S = 62,9 г / 100 г, C 3 A = 6,0 г / 100 г, C 4 AF = 11,5 г / 100 г, гипс = 4,6 г / 100 г, K 2 O = 1,1 г / 100 г и Na 2 O = 0,3 г / 100 г. Кроме того, 10000 дней были адаптированы как окончательный срок гидратации в моделировании. Теоретический расчет термодинамики может дать более глубокое объяснение механического поведения.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Электрическое сопротивление в раннем возрасте

На рисунке 3 показана кривая удельного сопротивления портландцемента во время гидратации. После смешивания с водой ионы (например, Ca 2+ , K + , Na + , OH - и) растворяются в воде, образуя электролитический раствор [26], и затем гидраты будут расходуют ионы в растворе или занимают пространство раствора; таким образом, удельное сопротивление пасты можно использовать для наблюдения за стадиями гидратации во время гидратации.Сообщается, что гидратацию цемента можно разделить на пять стадий: (1) стадия растворения; (2) этап динамического равновесия; (3) этап настройки; (4) стадия закалки; 5) стадия замедления твердения [19]. Основываясь на предыдущем исследовании [19], кривая удельного сопротивления и дифференциального удельного сопротивления может хорошо указать начальное и окончательное время схватывания. На рисунке 3 нормализованные данные удельного сопротивления показывают очевидное дно, которое соответствует началу начальной настройки. Кроме того, начальное положение стадии замедления упрочнения может быть подтверждено в верхней части кривой дифференциального электрического сопротивления.Кривые на рисунке 3 показывают, что данные по температуре и удельному сопротивлению хорошо согласуются друг с другом. Следовательно, данные о температуре при измерении CCR-II также можно рассматривать для описания гидратации цемента. Этот вывод является основой для адаптации температурных данных образца при расчете зрелости ниже.


На рисунке 4 представлены нормированные данные удельного сопротивления портландцементных паст при температуре ниже 8 ° C (рисунок 4 (a)) и 20 ° C (рисунок 4 (b)). На кривых можно отметить две важные характеристики: (i) низкая температура (8 ° C) задерживает нижнюю часть (положение начального времени схватывания) нормализованной кривой удельного сопротивления; (ii) начальный график нормализованной кривой удельного сопротивления при низкой температуре (8 ° C) был ниже, чем при общих условиях (20 ° C).Они связаны с тем, что скорость химической реакции снижается при низких температурах.


(а) 8 ° C
(б) Комнатная температура
(а) 8 ° C
(б) Комнатная температура
3.2. Температура образца и проявление зрелости

Изменение температуры также регистрировалось датчиками (см. Рисунок 2 (b)), как показано на рисунке 4. При более низкой температуре отверждения (8 ° C) температура образца увеличивалась из-за химической реакции в пасте и затем уменьшилось из-за более прохладной окружающей среды снаружи.При комнатной температуре температура образца продолжала расти, при этом температура образца в меньшей степени зависела от удельного электрического сопротивления пасты.

На рис. 5 показана зрелость, рассчитанная на основе температуры отверждения / образца с помощью (2). Рисунок 5 (а) представляет собой идеальную кривую зрелости, рассчитанную по температуре отверждения, а рисунок 5 (b) показывает зрелость, рассчитанную по температуре образца (см. (2)). Считается, что механическое поведение композитов на основе цемента имеет большую взаимосвязь со зрелостью [10].В этом смысле рис. 5 может служить доказательством задержки силы в предыдущих исследованиях [17, 18].


(a) Температура окружающей среды
(b) Температура образца
(a) Температура окружающей среды
(b) Температура образца
3.3. Степень гидратации

Степень гидратации (DoH) зависит от процесса реакции цементного теста; следовательно, DoH цементного теста, отвержденного при более низких температурах, был измерен на основе модели Пауэрса и показан на Рисунке 6.По истечении времени отверждения DoH цемента с той же температурой отверждения увеличивается, в то время как более высокая скорость гидратации достигается при более высоких температурах. Возьмем, к примеру, -5 ° C, его DoH после 90 дней составлял 63,2%, что намного ниже, чем у обычного состояния (91,9% при 20 ° C). Этот результат согласуется с выводом отчета FHWA [23]. Между тем, эксперимент показывает, что портландцемент все еще может гидратироваться при -5 ° C; например, DoH для OPC при -5 ° C составляли 16,7%, 25,5%, 47,4%, 55,3%, 61,9% и 63,2% после 1, 3, 7, 28, 60 и 90 дней соответственно.Этот результат объясняет медленное достижение прочности цементных паст при отрицательных температурах.


3.4. XRD-анализ

На рис. 7 показан XRD-анализ гидратов портландцемента при различных температурах (1 d). Видно, что пик портландита (Ca (OH) 2 ) отличается температурой отверждения. До -5 ° C не было явного пика портландита, и отчетливо прослеживалась минеральная фаза (1 г). Пиков AFt через 1 день для паст, отвержденных при -5, 0, 5 и 8 ° C, не наблюдалось.


3.5. SEM

Микроструктура гидратированной пасты представлена ​​на рисунке 8. Согласно DoH, приведенному выше, портландцемент меньше гидратировался при температуре ниже –5 ° C; таким образом, разделенные частицы на Фигуре 8 (а) можно объяснить тем, что твердое вещество не связывается с другими. При других температурах затвердевание паст зависело от температуры отверждения. Если сосредоточить внимание на гидратах, на рисунке 8 (b) (0 ° C) было несколько отдельных частиц, а на рисунке 8 (c) (5 ° C) было немного негидратированных частиц.Если температура отверждения была выше 8 ° C, на изображениях, полученных с помощью SEM, можно было наблюдать меньше негидратированных частиц (см. Рисунки 8 (d) и 8 (e)). Принимая во внимание DoH (47,4%) портландцемента, отвержденного при -5 ° C за 7 дней, цемент должен образовывать некоторое количество гидратов для связывания частиц в пасте; однако DoH этого образца (-5 ° C, 7 дней) был точно таким же, как у образца, отвержденного при 20 ° C за 1 день (46,7%, см. рисунок 4). На этом уровне DoH частицы в пасте не реагировали на связывание с другими. Фактически, портландцемент только что завершил межфазную реакцию и достиг гидратации, контролируемой диффузией [27] на этом уровне DoH, в то время как промежутки между частицами не были заполнены гидратами.При увеличении DoH (т.е. связанном с температурой) промежутки между гидратами будут заполняться, а затем связываться друг с другом. Здесь не следует игнорировать еще одну причину: частицы цементного теста перемещались и разделялись льдом, образовавшимся при -5 ° C (отрицательные температуры).

4. Термодинамический расчет гидратации портландцемента при низкой температуре
4.1. Гидратация портландцемента в течение времени отверждения

Термодинамический расчет гидратации портландцемента был подтвержден рядом исследований.На рисунке 9 показано выделение гидратов при 20 ° C на основе термодинамического моделирования. Как показано на рисунке, гидраты увеличиваются со временем отверждения. Aft была преобразована в AFm через 1 день, а затем исчезла через 2 дня, а фаза C 3 AH 6 появилась через 3 дня. Этот результат расчета подтвержден нашими экспериментальными данными, поскольку о низкотемпературных эффектах сообщалось ранее. Конечные гидраты могут быть изменены в пределах 0 ~ 10 ° C. Изменение минеральной фазы можно увидеть на Рисунке 10.



4.2. Взаимосвязь между прочностью, гидратами и температурой

Механическое поведение цементного теста в значительной степени связано с его гидратами. Например, связь между механическим поведением и содержанием CSH была доказана в нашем предыдущем исследовании [17]. На рисунке 10 показана взаимосвязь между температурой отверждения, прочностью на сжатие и объемной долей гидратов. Фракции гидратов были собраны из термодинамических расчетов (возраст = 10000 дней).

Прочность измерялась при температурах 0, 5, 8 и 20 ° C и более 3 дней, 7 дней и 28 дней. Можно видеть, что (1) содержание CSH не подвергалось значительному влиянию температуры отверждения сверх долгих сроков; (2) объемные доли AFt, AFm и портландита изменялись в зависимости от температуры отверждения; (3) долгосрочная прочность (28 дней) показала слабую связь с содержанием CSH, но была сильно связана с AFt, AFm и портландитом при температуре 10 ° C. С уменьшением СН увеличивалась прочность на сжатие.Кроме того, AFm может улучшить механическую прочность портландцемента при низких температурах.

Это открытие было очень интересным, потому что мы всегда считали, что механическое поведение тесно связано с объемной долей CSH, но в этом исследовании, исходя из предпосылки различных температур раннего отверждения, мы обнаружили, что изменение механической прочности не имеет отношения к содержанию CSH. (прочность отличается при аналогичной / той же объемной доле CSH), но существенно связана с производимыми алюминатными гидратами и портландитом.Следует отметить, что приведенный выше вывод может быть не на 100% правильным, но мы хотели бы считать, что влияние температуры на раннее механическое поведение должно иметь более глубокое объяснение, термодинамически. Однако в будущем эти выводы потребуют дополнительных доказательств.

5. Резюме и выводы

Характеристики гидратации портландцемента (PO42,5) в раннем возрасте, включая электрическое сопротивление, изменение температуры, степень гидратации и фазовое развитие, наблюдались в лаборатории при температуре отверждения −5,0, 5, 8 и 20 ° C.Термодинамический расчет на основе программного обеспечения GEMS-PSI также использовался для объяснения и проверки экспериментальных результатов. Выводы можно сделать следующим образом: (1) низкие температуры (-5, 0, 5 и 8 ° C) снижали скорость гидратации, но не останавливали реакцию гидрата; кроме того, процесс гидратации остается неизменным. Судя по датчикам температуры CCR-II, зрелость может объяснить задержку гидратации. (2) Существует линейная зависимость между DoH и температурой отверждения до 1–7 дней; однако точка останова появилась на 7–28 дней.В эксперименте предел разрушения проявлялся при 5 ~ 8 ° C. Эта точка разрыва DoH очень похожа на точку фазового превращения в термодинамике (10 ° C). (3) Расчет показал, что раннее механическое поведение может иметь более глубокое объяснение с точки зрения термодинамики, где гидраты различаются при низких температурах. Исходя из предпосылки этого исследования (различная температура раннего отверждения), прочность на сжатие старых паст (28 дней) меньше связана с содержанием CSH, но тесно связана с алюминатными соединениями и портландитом.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить за финансовую поддержку Китайского фонда естественных наук (NSFC, № 51708045) и Национальной программы исследований и разработок в области ключевых технологий Китая (2014BAG05B04), а также поблагодарить аспирантов Юнвэй Лу и Вэньсю Цзяо за их помощников по экспериментам. Они также ценят обсуждение и комментарии экспертов Всемирной транспортной конвенции (WTC, Пекин, 2017), где данные этого исследования были первоначально частично представлены.Лабораторные эксперименты в рамках этого исследования проводились в Ключевой лаборатории дорожного строительства специального района Министерства энергетики Китая, а также в Центре анализа материалов Школы материаловедения и инженерии Университета Чанъань, а также в Центре контроля и испытаний минеральных ресурсов Сиань. , Министерство земель и ресурсов Китая. Они с благодарностью признают поддержку, сделавшую эти лаборатории и их работу возможными.

.

Как производится цемент

Портландцемент - основной ингредиент бетона. Бетон образуется, когда портландцемент образует пасту с водой, которая связывается с песком и камнем, чтобы затвердеть.

Цемент производится с помощью строго контролируемой химической комбинации кальция, кремния, алюминия, железа и других ингредиентов.

Обычные материалы, используемые для производства цемента, включают известняк, ракушечник и мел или мергель в сочетании со сланцем, глиной, сланцем, доменным шлаком, кварцевым песком и железной рудой.Эти ингредиенты при нагревании при высоких температурах образуют каменное вещество, которое измельчается в мелкий порошок, который мы обычно называем цементом.

Каменщик Джозеф Аспдин из Лидса, Англия, впервые изготовил портландцемент в начале XIX века, сжигая порошкообразный известняк и глину в своей кухонной плите. С помощью этого грубого метода он заложил основу для отрасли, которая ежегодно буквально перерабатывает горы известняка, глины, цементной породы и других материалов в порошок, настолько мелкий, что он может проходить через сито, способное удерживать воду.

Лаборатории цементного завода проверяют каждый этап производства портландцемента путем частых химических и физических испытаний. Лаборатории также анализируют и тестируют готовый продукт, чтобы убедиться, что он соответствует всем отраслевым спецификациям.

Самый распространенный способ производства портландцемента - сухой метод. Первым шагом является добыча основного сырья, в основном известняка, глины и других материалов. После добычи порода дробится. Это включает несколько этапов.Первое дробление уменьшает размер камня до максимального размера около 6 дюймов. Затем порода поступает на вторичные дробилки или молотковые дробилки для измельчения до 3 дюймов или меньше.

Дробленая порода смешивается с другими ингредиентами, такими как железная руда или летучая зола, измельчается, смешивается и подается в цементную печь.

Цементная печь нагревает все ингредиенты до температуры около 2700 градусов по Фаренгейту в огромных цилиндрических стальных вращающихся печах, облицованных специальным огнеупорным кирпичом. Обжиговые печи часто достигают 12 футов в диаметре - достаточно большого размера, чтобы вместить автомобиль, и во многих случаях больше, чем высота 40-этажного здания.Большие печи устанавливаются с небольшим наклоном оси от горизонтали.

Тонко измельченное сырье или суспензия подается в верхнюю часть. На нижнем конце - ревущий взрыв пламени, произведенный точно контролируемым сжиганием порошкообразного угля, нефти, альтернативного топлива или газа при принудительной тяге.

По мере того, как материал движется через печь, определенные элементы уносятся в виде газов. Остальные элементы объединяются, образуя новое вещество, называемое клинкером.Клинкер выходит из печи серыми шарами, размером с мрамор.

Клинкер выгружается раскаленным из нижнего конца печи и обычно доводится до рабочей температуры в различных типах охладителей. Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет сэкономить топливо и повысить эффективность горения.

После охлаждения клинкера цементные заводы измельчают его и смешивают с небольшим количеством гипса и известняка. Цемент настолько мелкий, что в 1 фунте цемента содержится 150 миллиардов зерен.Теперь цемент готов к транспортировке компаниям по производству товарного бетона для использования в различных строительных проектах.

Хотя сухой процесс является наиболее современным и популярным способом производства цемента, некоторые печи в США используют мокрый процесс. Эти два процесса в основном похожи, за исключением мокрого процесса, когда сырье измельчается с водой перед подачей в печь.

.

Смотрите также