Химия движения: почему бетон не твердеет в процессе транспортировки

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Бетон — это один из самых востребованных строительных материалов. Несмотря на то, что в последние годы было разработано множество новых материалов, ни один из них не смог его полностью заменить. Технология производства бетона достаточно проста и понятна. Стандартный состав бетонной смеси включает в себя четыре основных компонента: цемент, песок, щебень и воду, которые смешиваются в определённых пропорциях. Главной характеристикой бетона является его способность быстро застывать и превращаться в прочный материал, поэтому он незаменим в строительстве зданий, мостов, тоннелей и других сооружений. Но транспортировка готового бетона на большие расстояния — довольно сложная задача, и для этого используются специальные машины — бетономешалки. Как удаётся сохранить раствор в жидком состоянии в этих машинах, или же всё равно он в них застывает? Давайте подробнее рассмотрим этот вопрос.

Автор: Homoatrox Источник: commons.wikimedia.org

Когда бетон замешивается, важно, чтобы готовая смесь не застыла до момента её доставки на строительный объект. Основным компонентом бетона является цемент — однородная порошкообразная смесь серого цвета. В состав цемента входит известняк, который, взаимодействуя с водой, кристаллизуется и затвердевает. Одним из распространённых заблуждений является мнение, что если добавить побольше воды, то бетонный раствор легче перевезти и с ним будет удобнее работать. На самом деле, это не так. Избыток воды в бетонной смеси снизит качество материала. Ведь вода нужна только для связки с цементом (гидратации), чтобы формировалась прочная бетонная структура. Лишняя вода будет только испаряться, и в конструкции из бетона появятся трещины.

Автор: Mir vokrug

Процесс затвердевания бетона (полимеризация) состоит из двух основных этапов. Первый этап — это схватывание, когда на поверхности бетонной смеси образуется корка. В среднем это длится примерно шесть часов. Второй этап — это затвердевание, который начинается после того, как цемент вступает в химическую реакцию с водой (гидратацию). В результате жидкая консистенция превращается в твёрдый камень. Для полного затвердения бетона может потребоваться до 60 суток.

Все вышеуказанные процессы также протекают внутри барабана бетономешалки. Но из-за постоянного перемешивания компонентов полимеризация задерживается. Правда, отверждение полностью не прекращается, так как реакция между водой и цементом уже началась. Если раствор остаётся в бетономешалке более 1,5 часов, он теряет примерно треть своей подвижности. Поэтому доставка бетона должна быть, как можно, оперативной.

Автор: Ка100500 Источник: commons.wikimedia.org

Для замедления застывания смеси в барабане машины используют специальные добавки — химические присадки. К таким относятся, например, декстрин, крахмал, НТФ (нитролтриметилфосфоновая кислота), ЛСТ (лигносульфонат технический) и др. Также бетонная смесь подвержена расслаиванию во время транспортировки. Это связано с тем, что компоненты смеси имеют разную плотность. Чтобы избежать такой проблемы, в бетонную смесь добавляют стабилизаторы, которые помогают уменьшить водо- и раствороотделение, например, ПОЭ (полиоксиэтилен), гиперпластификатор или метилцеллюлозу. Бетономешалка в сочетании с добавками тормозит время застывания раствора на 2-3 часа. Это особенно актуально при перевозке бетона на строительный объект. Процесс гидратации будет протекать медленнее, но со временем смесь всё равно затвердеет, даже внутри бетономешалки.

Автор: Downtowngal Источник: commons.wikimedia.org

Если бетон застыл в бетономешалке, что делают? Обычно этого не допускают, но остатки всё равно нужно очищать. По пути назад в барабан заливают воду (иногда смесь щебня с водой). Затем очищают до конца. Барабан моют гидроструйным методом — струёй воды под высоким давлением. Используются также различные растворители бетона, в том числе и экологичные. Ну, а если несколько кубов всё же застыло? То тут только отбивать, например, с помощью компрессора с бетоноломом. Правда, это займёт уйму времени, где-то целый день.

Спасибо за прочтение.

Изображение в превью:
Автор: Raimond Spekking
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

3 комментария

Добавить комментарий

m
Когда бетон замешивается, важно, чтобы готовая смесь не застыла до момента её доставки на строительный объект.
Это важно не только когда бетон замешивается.
Если раствор остаётся в бетономешалке более 1,5 часов, он теряет примерно треть своей подвижности.
подвижность — это что? Чем она от вязкости отличается? Тема неньютоновской жидкости не раскрыта. Учи матчасть…
Процесс затвердевания бетона (полимеризация) состоит из двух основных этапов. Первый этап — это схватывание, когда на поверхности бетонной смеси образуется корка. В среднем это длится примерно шесть часов. Второй этап — это затвердевание,
Тема рекуррентных определений и рекурсии нераскрыта. КГ/АМ. Аффтар, учи русский язык.
Mir_vokrug
По русскому всегда было 5.
Mir_vokrug
Подвижность или пластичность бетона. Есть такое определение.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Гидравлический штатив на глубине 4 000 м: как ходульный бентозавр обманывает физику придонного слоя

Глубоководный аппарат, опустившийся на абиссальную равнину Тихого океана на отметку 4 200 м, фиксирует внешнее статическое давление в 42 МПа. При таком сжатии любая тонкостенная жесткая опора...

2,3 миллиарда лет назад Земля едва не потеряла весь кислород: ученые выяснили, как планета сохранила обитаемость

Около двух с половиной миллиардов лет назад состав атмосферы Земли начал необратимо меняться. В воздухе впервые появился свободный кислород — газ, без которого невозможно существование...

Эйнштейн оказался квантовым: физики вывели уравнения гравитации из квантовой информации

Современная фундаментальная физика держится на двух теориях, которые до сих пор не удается свести к единому знаменателю.Первая — общая теория относительности. Она описывает...

Как на самом деле погибнет Солнечная система: новое исследование опровергло вечную стабильность орбит

Вопрос о том, способна ли планетная система существовать вечно, определил само зарождение теоретической астрономии. Размышляя о законе всемирного тяготения и наблюдая за орбитами Юпитера и...

Поставил проектор на шкаф под углом, а он сам всё настроил на экран 130": обзор TrendVision Luma Arc

Когда хочется смотреть фильмы на большой диагонали, обычный телевизор уже не всегда кажется подходящим решением. Но с проекторами есть другая проблема: нужно найти место для установки, выставить...

Как буква «Ё» появилась в русском языке и почему её часто не используют

В книге можно встретить «елку», «ежика» и «теплый вечер» — и без труда понять, какие слова имелись в виду. Но с выражениями «все готово» или «мы узнаем» такой уверенности уже нет:...