Сохранение прочности бетона навсегда – Alaska Business Magazine

Бетон – основа современной цивилизации. Этот древний строительный материал является такой же частью современного городского пейзажа, как дерево, кирпич, сталь и асфальт. Его ингредиенты просты: вода, цемент, заполнитель (песок и гравий) и воздух. Однако прочность и долговечность зависят как от состава смеси, так и от правильного нанесения и отверждения. Если все сделано правильно, бетонные сооружения могут простоять всю жизнь или, в случае с римским Пантеоном и Колизеем, пережить культуру, которая их построила. Несмотря на его стойкость, производители и разработчики смесей всегда ищут способы улучшить бетон для повышения производительности и экологической устойчивости.

Производство бетона

Учитывая, что бетон состоит из небольшого количества ингредиентов, его производство должно быть простым, однако составы смесей различаются в зависимости от их применения. По данным Ассоциации портландцемента (находится в Скоки, штат Иллинойс; портландцемент назван в честь английского острова), типичная бетонная смесь начинается с 10-15 процентов цемента и 15-20 процентов воды, что создает пасту, которая покрывает от 60 до 75 процентов. агрегат. Во время процесса смешивания добавляется от 5 до 8 процентов вовлеченного воздуха (преднамеренно созданные воздушные пузыри), чтобы сделать бетон более пригодным для обработки во время укладки и повысить его долговечность при затвердевании в климате с частыми циклами замораживания-оттаивания.

Скотт Дэвис, президент Davis Block & Concrete (один из примерно двадцати производителей бетона на Аляске), объясняет, что процесс производства бетона состоит из пяти этапов. Первый включает в себя дозирование, при котором материалы измеряются для бетонной смеси. После того, как материалы измерены, они смешиваются до желаемого уровня консистенции. В зависимости от проекта бетон можно замешивать вручную, стационарным миксером или во время транспортировки. После смешивания бетон транспортируется и укладывается с использованием различных методов, от ручного нанесения до больших насосов, оснащенных стрелами. Пока бетон еще влажный, его необходимо уплотнить, прежде чем его можно будет отвердить, часто с использованием дополнительных химикатов, и закончить.

Бетон широко используется в коммерческих и жилых строительных проектах. В качестве строительного материала бетон используется для фундаментов, надстроек, колонн, подъездных путей, конструкции полов и наружных поверхностей. В инфраструктуре бетон используется для строительства мостов, дамб, очистных сооружений, дорожных ограждений/барьеров, тротуаров и бордюров, а также парковок/сооружений. Бетонные дороги и шоссе редко встречаются на Аляске, хотя они чаще встречаются в Нижнем 48.

Читайте также:
Буферные резервуары с водяным отоплением, часть 2 - Калибровка | Р. Л. Деппманн

Davis Block & Concrete поставляет сборные железобетонные изделия, ландшафтную брусчатку, подпорные стены, каменную кладку и мешки с материалами, смешанными в соответствии со спецификацией. Дэвис говорит, что его компания полагается на опыт и технологии, чтобы помочь клиентам с их услугами по производству товарного бетона. В дополнение к компьютеризированной системе дозирования, компания также предоставляет услуги автоперевозки бетононасоса для более быстрой и менее трудоемкой заливки на стройплощадке. Компания также создала дистанционное бетонное подразделение с собственным автопарком, мобильным бетонным заводом и хранилищем материалов, которые можно разместить на рабочих площадках намного дальше от головного офиса в Кенаи.

«Технологии сыграли роль в повышении портативности, точности смешивания и применении», — говорит Дэвис.

Текущая проблема
Декабрь 2022

По словам Дэвиса, наряду с технологиями увеличилось количество протоколов тестирования материалов, особенно в рамках проектов штата и федерального уровня. Различные методы испытаний используются для измерения воздуха, осадки и удельного веса перед нанесением, а также прочности после высыхания.

Учитывая конкурентный характер отрасли, Дэвис говорит, что производители обычно не сообщают, сколько бетона они обычно производят за год, но он упомянул один крупный проект, для которого Дэвис выполнил до 40,000 XNUMX кубических ярдов за один год.

Возможности для совершенствования

Гравина в масштабе

Ричард Гиссель | ТОЧКА&ПФ

Ричард Гиссел — инженер по обеспечению качества в Департаменте транспорта и общественных объектов штата Аляска (DOT&PF); его миссия – устранять дефекты государственных дорог, мостов, паромных терминалов, аэродромов и зданий путем улучшения методов проектирования и строительства. Он также является сопредседателем Alaska Concrete Alliance, совместной работы подрядчиков и DOT&PF, направленной на повышение как качества бетонных изделий, так и понимания специалистов-практиков по всему штату. Альянс делает это, делясь отраслевыми новостями и обсуждая улучшенные дизайнерские смеси, технологии и методы применения.

Гиссель говорит, что общий подход к бетону мало изменился со времен Древнего Рима до 30-х годов, когда произошло одно из самых значительных нововведений в технологии бетона. Инженеры отметили, что одни бетонные покрытия лучше выдерживают циклы замерзания и оттаивания, чем другие. После расследования они обнаружили, что самые прочные тротуары были менее плотными, а цемент производился на мельнице, которая использовала говяжий жир в качестве вспомогательного средства для измельчения. Жир действовал как воздухововлекающая добавка, создавая крошечные пузырьки воздуха, которые давали бетону больше возможностей для расширения и сжатия и, следовательно, были менее подвержены растрескиванию при замораживании/оттаивании. До середины 90-х наиболее часто используемой воздухововлекающей добавкой была нейтрализованная древесная смола. Теперь производители склоняются к синтетическим детергентам, таким как соли органических кислот и сульфированные углеводороды, которые обладают улучшенной стабильностью с 30-х годов.

Читайте также:
Соберите малобюджетную самодельную бетономешалку - Новости Матери-Земли

Совсем недавно Гиссель говорит, что инженеры изучают преимущества использования летучей золы в бетоне. Летучая зола представляет собой мелкий порошок, который является побочным продуктом сжигания пылевидного угля. Как пуццолан, летучая зола содержит глиноземистый и кремнистый материал, который образует цемент в присутствии воды. Смешанный с известью и водой, состав подобен портландцементу. При использовании в бетоне летучая зола улучшает его способность противостоять проникновению воды и прочность, облегчая перекачку.

Гиссель говорит, что помимо повышения прочности, есть много причин для включения летучей золы. Поскольку она снижает выбросы CO2 и использует более низкое соотношение вода/цемент для аналогичных осадок, летучая зола считается экологически чистой. Он устойчив к морозам, что крайне важно на Аляске; имеет высокую работоспособность; считается безусадочным материалом; и производит плотный бетон с гладкой поверхностью и четкими деталями.

Однако есть недостатки. Бетон с летучей золой имеет более длительное время схватывания и отверждения, что означает более медленный набор прочности; у него есть сезонные ограничения в отношении того, когда его можно разливать; и сложнее контролировать изменчивость цвета. Несмотря на это, Гиссель говорит, что бетон с летучей золой может обеспечить долговечность и прочность, которые увеличивают срок службы готовой продукции.

«Долговечность намного важнее прочности», — говорит Гиссель. «Иногда люди сосредотачиваются на повышении прочности бетона, добавляя больше цемента, что создает большую усадку, что в конечном итоге снижает долговечность конечного продукта. Долговечность — непростая проблема, которую можно решить с помощью предписывающих спецификаций, которые мы используем сейчас».

Alaska Concrete Alliance в настоящее время обсуждает разницу между спецификациями бетона, основанными на предписаниях, и спецификациями, основанными на характеристиках. Инженеры писали предписывающие спецификации десятилетия назад, когда только разрабатывались стандарты контроля качества. Предписывающие технические условия включают положения о способах строительства и накладывают ограничения на параметры состава бетонной смеси. Например, указанное минимальное количество цемента, требующее использования марок или источников материалов, или ограничения на корректировку пропорций смеси по мере необходимости.

По мере развития стандартов контроля качества многие в инженерном сообществе выступают за переход к конкретным спецификациям, основанным на характеристиках. Технические характеристики не зависят от таких параметров, как компоненты или пропорции смеси. Вместо этого они основаны на таких показателях производительности, как прочность, проницаемость, усадка, стойкость к сульфатам и так далее. Показатели измеряются стандартными методами испытаний с определенными критериями приемлемости.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: