Влияние изменения свойств строительных материалов во времени. Влияние разуплотнения стыков и соединений элементов на работу сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние изменения свойств строительных материалов во времени. Влияние разуплотнения стыков и соединений элементов на работу сооружений

При вводе сооружения в эксплуатацию при первых же загруженных возникают сдвиги и пластические деформации в соединениях и связях, сопровождающиеся появлением характерных для начальной работы конструкции так называемых «рыхлых» прогибов и перемещений.

Постепенно элементы как бы взаимно «притираются» и приспосабливаются к условиям эксплуатации, однако сдвиги и остаточные деформации в соединениях и связях все же возрастают. Элементы начинают работать менее слитно, ухудшаются условия их крепления и опирания, появляются трещины и другие повреждения, и возможность нормальной эксплуатации нарушается.

Таким образом, состояние и работа сооружений переменны во времени. Последовательно при этом сменяются три стадии:

1- период «приспособления», продолжающийся до тех пор, пока деформации, как в основном материале элементов, так и в их соединениях, становятся практически стабильными в данных условиях эксплуатации;

2- длительный период нормальной работы;

3- период «старения», сопровождающийся расстройством соединений и связей, появлением различных повреждений и ухудшением показателей работы всего сооружения. загустевание строительный смесь усадка

Организация ряда технологических строительных процессов должна осуществляться с учетом кинетики изменения свойств строительных материалов в процессе их переработки, в частности, кинетики структурообразования в цементных смесях и приобретения ими конечных эксплуатационных свойств. Изменяющиеся во времени физико-механические свойства бетонных и растворных смесей от момента их приготовления и до приобретения марочной прочности, определяют порядок работы при изготовлении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, каменных конструкций в различных температурно-влажностных условиях; при нанесении слоев штукатурного раствора и их последующей обработки; при строительстве полов и устройстве облицовки с использованием цементных или иных вяжущих материалов.

Для приготовления строительных растворов и бетонов широко применяют цемент, известь и гипс в виде высокодисперсных порошков, которые при смешивании с водой образуют вяжущее «тесто», т.е. пластично-вязкую и легко формующуюся массу, которая постепенно густеет, затвердевает и превращается в искусственный камень. При приготовлении строительного раствора в его состав включают песок (наполнитель), а при приготовлении бетонной смеси - песок (наполнитель) и щебень или гравий (крупные заполнители).

Твердение вяжущих веществ, т.е. превращение пластичного теста в камневидное тело, происходит вследствие ряда физико-химических процессов, на интенсивность протекания которых во времени, оказывают влияние свойства вяжущих, температура и влажность окружающей среды. Весь процесс превращения делят на три периода: жизнеспособности, схватывания (структурообразования) и собственно твердения (набора прочности) [1,2,3].

За начало схватывания принимают момент времени, когда пластичная смесь (растворная или бетонная) начинает загустевать и постепенно терять пластичность. От начала приготовления (смешивания) и до начала схватывания со смесями можно производить любые технологические операции: транспортирование, перемешивание, укладку в конструкцию, виброуплотнение, трамбование и т.п. Технологические свойства смеси в этот период практически не изменяются и поэтому время от начала приготовления смеси (смешивание ее с водой) до начала схватывания называют жизнеспособностью раствора или бетона. На время жизнеспособности значительное влияние оказывают вид вяжущего и его марка, а также параметры окружающей среды. Усреднено можно считать, что для смесей на портландцементе жизнеспособность составляет около трех часов, для извести, при контакте с воздухом - около четырех часов, для гипса - в пределах пяти - семи минут.

Момент схватывания более или менее ярко выражен только у гипса. Цементные смеси густеют постепенно. При некоторых условиях производства работ смесь может загустеть и из-за потери воды, например: вследствие ее испарения в сухую и жаркую погоду, вследствие отсоса воды из смеси при ее контакте с сухими пористыми поверхностями. Такую потерю можно восполнить добавлением в смесь воды, но только когда заведомо известна причина ее потери. Количество добавляемой воды определить трудно, т.к. неизвестна величина ее потерь. Добавление излишней воды улучшит пластичность смеси, но может привести к снижению прочности бетона или раствора из-за увеличения водоцементного отношения, принятого в рецепте смеси. У известковых смесей момент схватывания выражен еще слабее, чем у цементных, а сам процесс схватывания растянут во времени.

Некоторые партии цементов из-за нарушения технологического режима при их изготовлении (размол клинкера в горячем виде и др.) приобретают способность к загустеванию смеси через 5-7 минут после смешивания цемента с водой. Такое загустевание смеси на ранней стадии его приготовления называют ложным схватыванием. Для восстановления заданной подвижности смеси следует добавить небольшое количество воды и произвести ее повторное перемешивание.

После начала схватывания загустевание смеси увеличивается с возрастающей интенсивностью. Смесь загустевает полностью и превращается в отвердевающее, но еще не обладающее значительной прочностью вещество. Этот момент считается окончанием схватывания. Он свидетельствует о завершении процесса структурообразования смеси. С этого момента смесь называют уже цементным камнем или бетоном. Для смесей на портландцементе процесс структурообразования продолжается в течение 5-10 часов.

Период структурообразования смесей является весьма важным для организации технологии строительных процессов. Во избежание разрушения слабой структуры смеси ее нельзя перемешивать, перекладывать, сотрясать вибраторами или иным способом. Смесь должна находиться в конструкции в состоянии технологического покоя. Нарушенная структура вновь не восстанавливается. Поэтому, если смесь не уложена в конструкцию, но начала загустевать, т.е. схватываться, нельзя ее перемешивать, разжижая водой. Такие случаи, к сожалению, на стройках имеют место. Эту вредную операцию называют «размолаживанием». При размолаживании не только разрушается и потом не восстанавливается слабая структура, но и ухудшается водоцементное отношение в растворе или бетоне, что приводит к значительному снижению их марочной прочности [4,5].

Технологический покой свежеуложенного раствора или бетона можно нарушить лишь после приобретения ими такой прочности, которая может противостоять силе внешнего воздействия. Поэтому, например, ходить по бетону или устанавливать на него опалубку можно по достижении им прочности не менее 1,5 МПа, распалубливать армированные бетонные конструкции - при прочности не ниже 3,5 МПа и ниже 50 % проектной прочности; подвергать воздействию замораживания - при наборе прочности не менее 5 МПа и не менее 50-80 % проектной прочности и др. [6,7].

В процессе структурообразования цементного камня и бетона на организацию строительных процессов оказывает влияние такое явление в формирующемся камневидном теле, как усадка, т.е. уменьшение линейных размеров тела. Величина усадки, достигающая величины 2 мм на1 м, зависит от вида вяжущего, прочности заполнителя, количества вяжущего и воды затворения. Так, известковые растворы имеют большую усадку, чем цементные. Усадочные деформации наиболее ярко проявляются в первые моменты времени после укладки смеси в конструкции. Затем, по мере перераспределения влаги смеси за счет ее отсоса пористыми контактными поверхностями, испарения, гидратации вяжущего, усадочные явления затухают. Этому способствует и упрочняющаяся при твердении структура но­вообразования. Здесь важное значение приобретает его оптимальная влажность. Быстрое высыхание ведет к растрескиванию, чего не следует допускать. Для этого требуется увлажнять твердеющую структуру водой. Внешне явление усадки проявляется в виде замкнутых трещин в растворе или бетоне.

Список литературы

1. Гусев Н.И. Организационные регламенты строительных работ [Текст] / Н. И. Гусев, А.В. Пресняков, М.В. Кочеткова и др.// - Пенза: ПГУАС, 2008. - 179с.

2. Гусев Н.И. ССО: учимся и строим [Текст] / Н.И. Гусев [и др.]. - М.: Стройиздат, 1990. -270 с.

3. Полы с высокими эксплуатационными качествами [Текст] / Н.И. Гусев , К.С.Паршина, М.В. Кочеткова // Региональная архитектура и строительство. - 2014. - № 1. - С. 64-68.

4. Наливные полы в помещениях различного назначения [Текст]/

5. Н.И. Гусев, Ю.П. Скачков, М.В. Кочеткова//

6. Сухие строительные смеси. - 2013. - № 6. - С. 24-27.

7. Монолитные полы для офисов [Текст] /Паршина К.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. //Молодой ученый. - 2014. - № 2 (61). - С. 179-181.

8. Полы на основе эпоксидных связующих [Текст] /Алёнкина Е.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. // Молодой ученый. - 2014. - № 2 (61). - С. 98-100.

9. Износоустойчивые наливные полы на основе метилметакриловых смол [Текст]/ Аленкина Е.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. // Вестник магистратуры. - 2014. № 3. - С. 25-27.

10. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Цементно-полиуретановые полы для пищевых предприятий // Современные научные исследования и инновации. - Февраль 2014. - № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/?p=31288

Размещено на Allbest.ru