Тепловиділення при твердінні бетону, БЕТОН-24

Набір міцності внаслідок протікання процесу гідратації неминуче пов'язаний із виділенням у довкілля тепла. У різних складах цей процес протікає по-різному. Найменше впливу на бетон справляє повільне замішування суміші, при якому теплова енергія виділяється незначно протягом тривалого періоду часу. Набагато складніша ситуація зі швидкотвердіючими складами, що виділяють велику кількість тепла за короткий проміжок часу.

На перебіг процесу загалом впливає швидкість гідратації цементного в'яжучого. Чим швидше відбувається зв'язування цементу з водою, тим більше теплової енергії відводиться в довкілля. В'яжучі, що містять у своєму складі трикальцієві силікати, мають більше тепловиділення, ніж двокальцієві. Але в другому випадку характеристики міцності значно нижче. Саме тому ця проблема актуальна для всіх конструкцій із високоміцних бетонів.

Виділяють наступні фактори здатні вплинути на кількість тепла, що виділяється бетоном:

Ступінь випалу та тонкість помелу цементу.
Кількість води замішування.
Наявність у складі хімічних добавок.
Умови навколишнього середовища.
Кількість цементу та його теплоємність.

Слід зазначити, що будь-які способи прискорити процес твердіння збільшують тепловиділення. Зниження швидкості схоплювання навпаки призводить до зменшення кількості виділеного тепла.

Влаштування масивних конструкцій

Тонкостінні бетонні конструкції мають досить велику поверхню випаровування, тому енергія, що виділяється, не відчутна. Вона розсіюється в тілі бетону та відводиться з поверхні. Зовсім інакше ситуація в масивних бетонних елементах.Зовнішня частина чудово віддає тепло та охолоджується, при цьому внутрішній масив не має можливості належним чином взаємодіяти з атмосферою та сильно перегрівається.

Температура внутрішньої частини значно перевищує температуру поверхні. Це спричиняє виникнення напруг у цементному камені. Якщо не вжити заходів, це неминуче призведе до утворення тріщин. Контраст ще більше зростає при спробах охолодження бетону зовні. Різниця температур зростає, що призводить до великих деформацій.

Методи протидії тепловиділенню

Основним завданням у боротьбі з надлишком теплової енергії в товщі бетону є вирівнювання поверхневих та внутрішніх температур. Потрібно усунути охолодження з поверхні бетону. Це актуально для зведення гідротехнічних споруд, у яких навіть на етапі заливання опалубка може омиватися рідиною. З бетонного масиву навпаки, забезпечується додаткове тепловідведення. Це здійснюється прокладкою в осерді труб по яких постійно циркулює охолоджена вода.

Для отримання однієї і тієї ж марки бетонної суміші може знадобитися різна кількість цементу. Високомарочне в'яжуче дозволяє знизити витрату, тоді як пуцоланові та шлакопортландцементи потрібно застосовувати у більшому обсязі. Враховуючи те, що збільшення кількості цементу призводить до лінійного підвищення тепловиділення, для масивних конструкцій слід застосовувати лише в'язкі високої марки.

Зменшення кількості води та відповідно водоцементного відношення також позитивно позначається на рівномірному твердінні бетонної конструкції. Це призводить до використання твердих сумішей для бетонування. При необхідності використання рухомого складу застосовують білитове в'яжуче. Воно меншою мірою схильневплив кількості рідини на віддачу тепла.