5 ключевых моментов технологии материалов в производстве сборных конструкций

Ниже перечислены ключевые моменты для правильного понимания технологии производства бетонных материалов.

Визуальное (поверхностное) качество сборного изделия в первую очередь зависит от используемой бетонной смеси. Структурное (несущая способность) качество также зависит от бетонной смеси. Кроме того, бетон является основным фактором стоимости большинства сборных изделий. Но и это еще не все: бетонная смесь и связанный с ней процесс твердения определяют весь производственный цикл. Экологические вопросы также имеют огромное значение, поэтому бетон как строительный материал должен использоваться как можно более эффективно.

Основными требованиями и свойствами бетона для сборных конструкций являются:

- Экономически эффективная конструкция смеси
- Прочность в соответствии с проектом и другими требованиями
- Быстрое и контролируемое затвердевание, важность ранней прочности
- Надлежащая обрабатываемость в соответствии с методом литья
- Хорошая долговечность в соответствии с проектными требованиями
- Экологические аспекты

Состав бетона можно описать следующим рисунком, где компоненты материала указаны в объемных %.

Легко заметить доминирующую долю заполнителей. Заполнители являются самым прочным и стабильным компонентом и служат "каркасом" для бетона. Цемент, в свою очередь, можно рассматривать как клей между частицами заполнителя.

В бетонной смеси мы должны максимально увеличить объем заполнителя и минимизировать объем цемента и воды. Однако заполнитель - это природный материал, и поэтому разброс в его качестве и свойствах больше, чем у цемента и других компонентов. Именно поэтому при контроле качества в заводской лаборатории основное внимание должно уделяться заполнителям.

Цемент - это основная статья расходов в бетонной смеси. Свойства цемента зависят от его марки, а она напрямую влияет на свойства бетона. Цементные заводы обычно предоставляют основную информацию о качестве используемого цемента. Использование различных комбинаций вяжущих веществ позволяет снизить затраты и улучшить качество, а также снизить нагрузку на окружающую среду при производстве бетона. В промышленности сборных конструкций главным требованием является ранняя прочность бетона. Процесс твердения является неотъемлемой частью процесса производства сборного железобетона.

Добавки - это жидкости или порошки, которые добавляются в бетон в небольших количествах во время смешивания. Их дозировка обычно определяется в зависимости от содержания цемента. Добавки в бетон могут действовать химически и/или физически и оказывать значительное влияние на свойства свежего и/или затвердевшего бетона. Многие добавки могут оказывать несколько воздействий на качество бетона, и эти комбинированные воздействия должны быть тщательно проверены.

Различные (супер) пластификаторы являются наиболее распространенными добавками на заводах по производству сборных конструкций. Они используются либо для повышения прочности на сжатие, либо для получения более текучего бетона без изменения количества используемой воды. Другими типичными добавками являются воздухововлекающие агенты, ускорители и замедлители твердения.

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

Смеси, в которых количество мелких частиц невелико, можно улучшить добавлением каменной муки. Эти инертные материалы используются для улучшения кривой градации. Потребность в воде выше, особенно при использовании порошкообразного известняка. Обычно эти материалы используются в самоуплотняющемся бетоне.

Активные пуццолановые или скрыто-гидравлические материалы, такие как летучая зола и сгущенный кремнеземный дым, а также молотый гранулированный доменный шлак, широко используются для улучшения определенных свойств бетона или снижения стоимости смеси.

В бетоне увеличение прочности происходит в результате реакции цемента с водой, т.е. гидратации цемента. При реакции гидратации выделяется тепло, которое еще больше ускоряет реакцию. Реакция также может быть ускорена за счет внешнего нагрева. Процесс твердения можно измерить как зрелость. Она, в свою очередь, связана с набором прочности бетона в зависимости от времени и температуры.

С помощью теплового твердения можно контролировать развитие ранней прочности бетона. Рекомендуемая максимальная температура бетона составляет 60 C° (это значение зависит от продукта и его использования) с повышением температуры на 25°C в час. Разница температур между поверхностью и внутренней поверхностью изделия более 20°C повышает риск образования трещин.

Для достижения постоянного и стабильного качества бетона необходимо правильное и качественное твердение. Этому способствуют следующие мероприятия по твердению:

- Защита от неблагоприятных климатических воздействий (прямого солнца, ветра, дождя, мороза и т.д.)
- Предотвращайте вибрацию (после отделки)
- Используйте отвердитель
- Накрыть листами или морозными одеялами
- Поддерживать влажность/ увлажнять или распылять при необходимости
- Выдерживайте время отверждения в зависимости от температуры

Существует несколько коммерческих методов для общего процесса отверждения и связанного с ним контроля зрелости. Основная цель этих методов - контроль и прогнозирование процесса отверждения. Другой основной задачей является равномерное распределение тепла/влаги в процессе отверждения.

Возможно, вам также будет интересно узнать о том , как экономить цемент при производстве пустотных плит.