Как делается бетон

Как изготавливается бетон: Бетон представляет собой жидкую смесь цемента, воды, песка и гравия. Бетон может быть отлит в формы или формы и затвердеет для создания необходимых компонентов бетонной конструкции. Вам интересно узнать о микроструктуре бетона? Вот новое исследование микроструктуры бетона.

Химическая реакция и гидратация

Схватывание и затвердевание бетона https://www.niann.ru/?id=575185 вызваны химической реакцией между портландцементом и водой, его можно продемонстрировать, добавив небольшое количество цемента в воду, содержащую индикатор, быстрое развитие синего цвета отражает высвобождение гидроксильных ионов из растворяющегося цемента.Химическая реакция между цементом и водой называется гидратацией.

Связанные с этим:- Свойства высокопрочного бетона, прочность, состав и конструкция смеси

Конкретные ингредиенты
Рис. 1.Ингредиенты бетона

Растворяющийся цемент увеличивает уровни кальция и кремния в растворе, когда концентрации растворенных частиц достигают критических уровней, в результате реакции осаждения образуются новые твердые продукты.Это рисунок цементных зерен, взвешенных в воде.

Твердые продукты гидратации образуют покрытия вокруг частиц цемента и постепенно заполняют пространство между ними, когда покрытия впервые начинают соприкасаться, происходит постоянное повышение прочности по мере того, как покрытия срастаются .Величина прочности, достигаемая смесью цемента и воды, зависит от того, насколько эффективно заполняется пространство между зернами.

Бетон затвердеет в течение нескольких часов, но увлажнение продолжается в течение нескольких недель и даже лет после укладки. Вот изображение частиц цемента перед воздействием воды сухой цемент представляет собой мелкий порошок, и частицы не прикрепляются друг к другу после того, как цемент смешивают с водой и дают постоять.

Теперь картина совсем иная, частицы сгруппированы вместе и прикреплены твердым материалом, который обеспечивает структурную целостность. Ученые из Национального института стандартов и технологий научились моделировать гидратацию цемента на компьютере с помощью компьютерного моделирования.

эволюция кривой зависимости температуры от времени в бетоне
Инжир. Эволюция кривой зависимости температуры от времени в бетоне

Гидратация ускоряется, чтобы произойти за несколько минут, а не за несколько дней до гидратации. Имитационные частицы цемента располагаются на дисплее компьютера, компьютер определяет области частиц, которые могут раствориться в воде.

Частицы растворенного цемента рассеиваются в воде случайным образом и вступают в реакцию с образованием твердых фаз. В соответствии с определенными правилами после завершения цикла растворения, диффузии и осаждения компьютер переходит к другому циклу, поскольку этот процесс повторяется снова и снова.

Микроструктура бетона

 Микроструктурасоздает мосты между частицами, которые обеспечивают прочность материала, компьютерное моделирование оказалось ценным, поскольку оно позволяет исследователям проверять условия и проводить измерения, которые трудно достичь в реальной жизни. В конце моделирования гидратации структура затвердевшей цементной пасты очень похожа на ту, что наблюдается под микроскопом.

Гидратация-это экзотермический процесс, который генерирует тепло в результате химических реакций, за процессом гидратации можно легко следить, контролируя выделение тепла, которое сопровождает реакции,

это делается путем отхлебывания раствора из партии бетона и взвешивания его в бутылке, которая помещается в изолированный контейнер, термистор-это то, что встроено в свежий раствор, выход термистора может быть записан компьютером, результаты этого эксперимента можно построить в виде кривой зависимости температуры от времени.

Подробнее: Производство портландцемента – Процесс и материалы

Область под основным пиком может быть связана с ранним развитием прочности, начальное растворение цемента-это короткое выделение тепла, показанное первым пиком на кривой калориметрии.

После первоначального растворения продукты гидратации быстро осаждаются на поверхности каждой частицы цемента, слой действует как защитный барьер и временно задерживает дальнейшее растворение частицы, это замедляет реакцию на несколько часов и называется периодом покоя.

Существование периода покоя позволяет транспортировать бетон на строительную площадку, укладывать и укладывать в формы, конец периода покоя представляет собой начало схватывания, в это время цемент снова начинает быстрее реагировать с водой по мере образования новых продуктов гидратации.

Ученые используют измерения других свойств для мониторинга схватывания и твердения бетона, исследователям часто необходимо знать, какая часть цемента гидратировалась.

Яндекс.Метрика