Температурные испытания бетона в экстремальных погодных условиях 🪨❄️☀️
#EPC_Academy #бетон
Тепло, выделяемая бетоном при твердении, называется тепло гидратации. Эта экзотермическая реакция происходит при взаимодействии воды и цемента.
Если свежеуложенный бетон подвергается воздействию слишком высоких или слишком низких температур, то это ставит под угрозу развитие прочности смеси. Кроме того, если перепады температур слишком велики, может произойти термическое растрескивание. Мониторинг температуры бетонной заливки после укладки в соответствии с рекомендациями ASTM является одним из наиболее важных этапов строительства бетонной конструкции.
Существует 5 фаз выделения тепла в бетоне.
Фаза I: предварительная индукция 👷
После контакта воды с цементом происходит резкое повышение температуры (в течение пары минут). В этот период основными реактивными фазами бетона являются алюминатные фазы (C3A и C4AF). Во время этой фазы будет образовываться очень тонкий слой гидрата силиката кальция (CSH).
Фаза II: Период покоя 🧘🏻
Фаза также известна как фаза индукции. В этот период скорость гидратации значительно замедляется. За это время свежий бетон транспортируется и укладывается. Бетон еще не затвердел и пригоден для обработки (пластичный и жидкий). Продолжительность периода покоя зависит от множества факторов (тип цемента, примеси, вес/см и т. д.).
Фаза III и IV: увеличение прочности 💪
На этом этапе бетон начинает твердеть и набирать прочность. Генерируемое тепло может сохраняться в течение нескольких часов и вызвано в основном реакцией силикатов кальция (в основном C3S и в меньшей степени C2S). Гидрат силиката кальция «второй стадии» (CSH) является основным продуктом реакции, придающим прочность цементному тесту.
Фаза V: устойчивое состояние 🪨
В этот момент температура бетона стабилизируется с температурой окружающей среды. Процесс гидратации значительно замедляется, но не останавливается полностью. Гидратация может продолжаться в течение месяцев, лет или даже десятилетий при условии наличия достаточного количества воды и свободных силикатов для гидратации.
Что такое план термоконтроля?🌡️
План теплового контроля позволяет подрядчикам контролировать температуру свежего бетона, чтобы гарантировать застывание должным образом. Процедуры контроля температуры зависят от конкретного проекта и используемой бетонной смеси. Они определяют пределы температуры бетона, а также максимальную разницу температуры между сердцевиной и поверхностью. Это способствует предотвращению растрескивания бетона.
Бетонирование в холодную погоду ❄️
Если температура окружающей среды слишком низкая, гидратация цемента значительно замедлится или полностью прекратится. Если температура бетона замерзает до достижения определенной прочности (3,5 МПа/500 фунтов на кв. дюйм), общая прочность бетона снижается. Это также приведет к растрескиванию, поскольку бетон не обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять расширению воды из-за образования льда.
Бетонирование в жаркую погоду ☀️
Как правило, температура бетона ограничивается 70°C во время гидратации. Если температура бетона слишком высока, это приведет к хорошей прочности на ранней стадии, но, следовательно, получится меньшая прочность на более позднем этапе. Это приведет к снижению долговечности конструкции в целом.
Проблемы с высокой температурой вызывают столько же беспокойств, сколько и с низкой. Если разница температур между поверхностью и сердцевиной слишком велика, это вызовет термическое растрескивание.
В настоящее время существует несколько методов для смягчения неблагоприятных последствий неправильной температуры гидратации:
• Контроль температуры бетона во время смешивания и твердения
• Контроль температуры бетона при расчете смеси
Регулярное тестирование 🧐 температуры бетона поможет избежать экстремальных температур во время смешивания, заливки и отверждения. Наличие плана на случай, если температура упадет или превысит рекомендуемые пределы, имеет важное значение в любую экстремальную погоду.
Расскажите о своём опыте строительства в условиях суровой русской зимы? ❄️🏗️
#EPC_Academy #бетон
Тепло, выделяемая бетоном при твердении, называется тепло гидратации. Эта экзотермическая реакция происходит при взаимодействии воды и цемента.
Если свежеуложенный бетон подвергается воздействию слишком высоких или слишком низких температур, то это ставит под угрозу развитие прочности смеси. Кроме того, если перепады температур слишком велики, может произойти термическое растрескивание. Мониторинг температуры бетонной заливки после укладки в соответствии с рекомендациями ASTM является одним из наиболее важных этапов строительства бетонной конструкции.
Существует 5 фаз выделения тепла в бетоне.
Фаза I: предварительная индукция 👷
После контакта воды с цементом происходит резкое повышение температуры (в течение пары минут). В этот период основными реактивными фазами бетона являются алюминатные фазы (C3A и C4AF). Во время этой фазы будет образовываться очень тонкий слой гидрата силиката кальция (CSH).
Фаза II: Период покоя 🧘🏻
Фаза также известна как фаза индукции. В этот период скорость гидратации значительно замедляется. За это время свежий бетон транспортируется и укладывается. Бетон еще не затвердел и пригоден для обработки (пластичный и жидкий). Продолжительность периода покоя зависит от множества факторов (тип цемента, примеси, вес/см и т. д.).
Фаза III и IV: увеличение прочности 💪
На этом этапе бетон начинает твердеть и набирать прочность. Генерируемое тепло может сохраняться в течение нескольких часов и вызвано в основном реакцией силикатов кальция (в основном C3S и в меньшей степени C2S). Гидрат силиката кальция «второй стадии» (CSH) является основным продуктом реакции, придающим прочность цементному тесту.
Фаза V: устойчивое состояние 🪨
В этот момент температура бетона стабилизируется с температурой окружающей среды. Процесс гидратации значительно замедляется, но не останавливается полностью. Гидратация может продолжаться в течение месяцев, лет или даже десятилетий при условии наличия достаточного количества воды и свободных силикатов для гидратации.
Что такое план термоконтроля?🌡️
План теплового контроля позволяет подрядчикам контролировать температуру свежего бетона, чтобы гарантировать застывание должным образом. Процедуры контроля температуры зависят от конкретного проекта и используемой бетонной смеси. Они определяют пределы температуры бетона, а также максимальную разницу температуры между сердцевиной и поверхностью. Это способствует предотвращению растрескивания бетона.
Бетонирование в холодную погоду ❄️
Если температура окружающей среды слишком низкая, гидратация цемента значительно замедлится или полностью прекратится. Если температура бетона замерзает до достижения определенной прочности (3,5 МПа/500 фунтов на кв. дюйм), общая прочность бетона снижается. Это также приведет к растрескиванию, поскольку бетон не обладает достаточной прочностью, чтобы противостоять расширению воды из-за образования льда.
Бетонирование в жаркую погоду ☀️
Как правило, температура бетона ограничивается 70°C во время гидратации. Если температура бетона слишком высока, это приведет к хорошей прочности на ранней стадии, но, следовательно, получится меньшая прочность на более позднем этапе. Это приведет к снижению долговечности конструкции в целом.
Проблемы с высокой температурой вызывают столько же беспокойств, сколько и с низкой. Если разница температур между поверхностью и сердцевиной слишком велика, это вызовет термическое растрескивание.
В настоящее время существует несколько методов для смягчения неблагоприятных последствий неправильной температуры гидратации:
• Контроль температуры бетона во время смешивания и твердения
• Контроль температуры бетона при расчете смеси
Регулярное тестирование 🧐 температуры бетона поможет избежать экстремальных температур во время смешивания, заливки и отверждения. Наличие плана на случай, если температура упадет или превысит рекомендуемые пределы, имеет важное значение в любую экстремальную погоду.
Расскажите о своём опыте строительства в условиях суровой русской зимы? ❄️🏗️
Giatec Scientific Inc.
Why Concrete Temperature Testing Is Important During Extreme Weather
Learn why it is important to monitor concrete temperature according to ASTM guidelines in extreme hot and cold weather conditions.
Как распознать микротрещины в бетонных конструкциях. Неожиданное решение 🪨😏
#News #бетон
Ученые обнаружили, что обычный бетонный материал способен самостоятельно «подсвечивать» микротрещины. Ему просто нужен слой самой простой краски и источник света. 🧐
Команда из Университета Райса в Техасе изучала вопрос по использованию углеродных нанотрубок и получила интересный результат.
При визуализации бетона, покрытого нанотрубками можно увидеть, что что-то еще внутри него испускает легкое свечение. При дальнейшем расследовании с удивлением было обнаружено, что это микроскопические кристаллы кремния из портландцемента, который составляет часть бетонной смеси. Такие кристаллы, вероятно, образуются в цементе во время высокотемпературного производственного процесса и флуоресцируют в ближнем инфракрасном диапазоне при воздействии видимого света. 💡🪨
Команда нанесла непрозрачную черную краску на поверхность небольших бетонных блоков, а затем просверлила отверстия в этих блоках, чтобы они служили точками распространения трещин. В обычных условиях они образуются при сжатии блоков. Эти трещины формировались как в бетоне, так и в краске, а идея заключалась в том, что краска защищала бетон от видимого света там, где он не был поврежден, но пропускала свет там, где образовывались трещины. 🕳️
Оказалось, что даже мельчайшие трещины ярко флуоресцируют на темном фоне. 🔦
Более практичным подходом было бы сначала нанести тонкий слой краски на новые бетонные конструкции, а затем периодически осматривать их, подвергая воздействию источника видимого света и фотографируя камерой ближнего инфракрасного диапазона.🪨📸
ВАЖНО! Если своевременно отследить микротрещины, то можно будет предотвратить преждевременный износ или даже крупную катастрофу, если речь идет о многотонных промышленных сооружениях, магистральных колоннах и прочих утилитарных постройках.
Как вам такой метод?
#News #бетон
Ученые обнаружили, что обычный бетонный материал способен самостоятельно «подсвечивать» микротрещины. Ему просто нужен слой самой простой краски и источник света. 🧐
Команда из Университета Райса в Техасе изучала вопрос по использованию углеродных нанотрубок и получила интересный результат.
При визуализации бетона, покрытого нанотрубками можно увидеть, что что-то еще внутри него испускает легкое свечение. При дальнейшем расследовании с удивлением было обнаружено, что это микроскопические кристаллы кремния из портландцемента, который составляет часть бетонной смеси. Такие кристаллы, вероятно, образуются в цементе во время высокотемпературного производственного процесса и флуоресцируют в ближнем инфракрасном диапазоне при воздействии видимого света. 💡🪨
Команда нанесла непрозрачную черную краску на поверхность небольших бетонных блоков, а затем просверлила отверстия в этих блоках, чтобы они служили точками распространения трещин. В обычных условиях они образуются при сжатии блоков. Эти трещины формировались как в бетоне, так и в краске, а идея заключалась в том, что краска защищала бетон от видимого света там, где он не был поврежден, но пропускала свет там, где образовывались трещины. 🕳️
Оказалось, что даже мельчайшие трещины ярко флуоресцируют на темном фоне. 🔦
Более практичным подходом было бы сначала нанести тонкий слой краски на новые бетонные конструкции, а затем периодически осматривать их, подвергая воздействию источника видимого света и фотографируя камерой ближнего инфракрасного диапазона.🪨📸
ВАЖНО! Если своевременно отследить микротрещины, то можно будет предотвратить преждевременный износ или даже крупную катастрофу, если речь идет о многотонных промышленных сооружениях, магистральных колоннах и прочих утилитарных постройках.
Как вам такой метод?
Популярная механика
Как распознать микротрещины в бетонных конструкциях: неожиданное решение
Хотя бетон можно модифицировать так, чтобы он «подсвечивал» микротрещины, ученые обнаружили, что и обычный материал сам по себе хорошо справляется с этой задачей. Ему просто нужен слой самой простой краски и источник света.
Зеленое строительство: уменьшение углеродного следа бетона 🪨💨
#EPC_Academy #бетон
Сегодня не существует очевидной технологии для устранения выбросов из бетона. Около 40% сил по борьбе с ними направлены на изменения производства цемента на более экологичное.
Почти четверть сокращений выбросов приходится на проектирование более эффективных зданий и продление их срока службы. Архитекторы и инженеры модернизируют старые здания вместо того, чтобы сносить и проектировать новые, пытаются продлить их срок службы. ♻️
Хотя технология улавливания углекислого газа уже существует, она дорогая и не проверена в больших масштабах. Её разработка в цементной промышленности всё еще находится на ранних стадиях.
📍Новую технологию реализует немецкий производитель бетона Heidelberg Cement в Норвегии, где он надеется поглощать половину выбросов CO2 на заводе и постоянно хранить его. В дорожной карте GCCA перечислены 29 проектов по улавливанию углерода, находящихся на разных стадиях разработки на цементных заводах по всему миру.
«В следующие 10 лет мы должны сделать эту технологию зрелой — и доказать ее промышленную и коммерческую масштабируемость», — сказал Томас Гийо, генеральный директор GCCA. К 2030 году GCCA хочет запустить технологию улавливания углерода в промышленных масштабах на 10 цементных заводах. 🏭
📍В Швеции пилотное исследование, проведенное энергетической компанией Vattenfall, показало, что технически цемент можно производить из электричества без использования ископаемого топлива. Другие исследователи изучают, как CO2 можно вводить в дробленый бетон и повторно использовать в качестве заполнителя.
📍Во Франции одна компания успешно преобразовала цементную пыль в легкие заполнители, используя улавливаемый на месте CO2. 🪨
Стоимость улавливания углерода по-прежнему является большим препятствием для производителей цемента.💰
Углеродный след бетона также можно уменьшить, используя в строительстве древесину из экологически чистых источников. Но замена бетона древесиной в больших масштабах окажет огромное давление на леса планеты.
На цементную промышленность приходится около 8% глобальных выбросов углекислого газа. Тем не менее, ежегодно производится более 4 млрд тонн цемента для строительства зданий. 🏗️🪨
#EPC_Academy #бетон
Сегодня не существует очевидной технологии для устранения выбросов из бетона. Около 40% сил по борьбе с ними направлены на изменения производства цемента на более экологичное.
Почти четверть сокращений выбросов приходится на проектирование более эффективных зданий и продление их срока службы. Архитекторы и инженеры модернизируют старые здания вместо того, чтобы сносить и проектировать новые, пытаются продлить их срок службы. ♻️
Хотя технология улавливания углекислого газа уже существует, она дорогая и не проверена в больших масштабах. Её разработка в цементной промышленности всё еще находится на ранних стадиях.
📍Новую технологию реализует немецкий производитель бетона Heidelberg Cement в Норвегии, где он надеется поглощать половину выбросов CO2 на заводе и постоянно хранить его. В дорожной карте GCCA перечислены 29 проектов по улавливанию углерода, находящихся на разных стадиях разработки на цементных заводах по всему миру.
«В следующие 10 лет мы должны сделать эту технологию зрелой — и доказать ее промышленную и коммерческую масштабируемость», — сказал Томас Гийо, генеральный директор GCCA. К 2030 году GCCA хочет запустить технологию улавливания углерода в промышленных масштабах на 10 цементных заводах. 🏭
📍В Швеции пилотное исследование, проведенное энергетической компанией Vattenfall, показало, что технически цемент можно производить из электричества без использования ископаемого топлива. Другие исследователи изучают, как CO2 можно вводить в дробленый бетон и повторно использовать в качестве заполнителя.
📍Во Франции одна компания успешно преобразовала цементную пыль в легкие заполнители, используя улавливаемый на месте CO2. 🪨
Стоимость улавливания углерода по-прежнему является большим препятствием для производителей цемента.💰
Углеродный след бетона также можно уменьшить, используя в строительстве древесину из экологически чистых источников. Но замена бетона древесиной в больших масштабах окажет огромное давление на леса планеты.
На цементную промышленность приходится около 8% глобальных выбросов углекислого газа. Тем не менее, ежегодно производится более 4 млрд тонн цемента для строительства зданий. 🏗️🪨
Deutsche Welle
Green construction: Fixing concrete's carbon footprint
The cement and concrete industry is one of the most neglected in the fight against climate change. It's responsible for about 8% of global carbon dioxide emissions, more than double those from flying or shipping.