Химия движения: почему бетон не твердеет в процессе транспортировки

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

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

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...

Почему кофе и чай бодрят: взгляд с точки зрения науки

Вы когда-нибудь замечали, что после чашки кофе фокусировка внимания резко обостряется, но уже через полчаса ясность мысли начинает неумолимо угасать? Эти «американские горки» связаны с конкретными...

Как гора выше Эвереста остаётся невидимой: 75% высоты Мауна-Кеа скрыто океаном

Говоря о горных вершинах, достигающих наибольших высот, невозможно не вспомнить об Эвересте. Эта гора возносится в небо на 8848 метров над уровнем моря, и этот рекорд закреплён в школьных учебниках...