Sacietēšanas laiks. Betons - sacietēšanas laiks un stiprības pieaugums

Liela uzmanība tika pievērsta šķidrumu un gāzu savstarpējām pārvērtībām. Tagad apsveriet transformāciju cietvielasšķidrumos un šķidrumus cietās vielās.

Kristālisko ķermeņu kušana

Kušana ir vielas pārvēršanās no cietā stāvoklīšķidrumā.

Pastāv būtiska atšķirība starp kristālisku un amorfu cietvielu kušanu. Lai kristālisks ķermenis sāktu kust, tas ir jāuzsilda līdz katrai vielai diezgan specifiskai temperatūrai, ko sauc par kušanas temperatūru.

Piemēram, pie normāla atmosfēras spiediena ledus kušanas temperatūra ir 0 °C, naftalīna - 80 °C, vara - 1083 °C, volframa - 3380 °C.

Lai ķermenis izkustu, nepietiek tikai to uzsildīt līdz kušanas temperatūrai; jāturpina tam piegādāt siltumu, t.i., palielināt tās iekšējo enerģiju. Kušanas laikā kristāliskā ķermeņa temperatūra nemainās.

Ja ķermenis turpina karsēt pēc tam, kad tas ir izkusis, tā kausējuma temperatūra palielināsies. To var ilustrēt ar ķermeņa temperatūras atkarības grafiku no tās uzsildīšanas laika (8.27. att.). Sižets AB atbilst cietas, horizontālas sekcijas sildīšanai Sv- kušanas process un platība CD - kausējuma sildīšana. Grafika sekciju izliekums un slīpums AB Un CD atkarīgi no procesa apstākļiem (apsildāmā korpusa masa, sildītāja jauda utt.).

Pāreja kristālisks ķermenis no cietas uz šķidru stāvokli notiek pēkšņi, pēkšņi - vai nu šķidrs vai ciets.

Amorfo ķermeņu kušana

Amorfie ķermeņi nepavisam šādi uzvedas. Karsējot, tie pakāpeniski mīkstina, paaugstinoties temperatūrai, un galu galā kļūst šķidri, paliekot viendabīgi visu karsēšanas laiku. Nav noteiktas temperatūras pārejai no cietas uz šķidrumu. 8.28. attēlā parādīts temperatūras un laika grafiks amorfa ķermeņa pārejas laikā no cietas uz šķidrumu.

Kristālisko un amorfo ķermeņu sacietēšana

Vielas pāreju no šķidruma uz cietu stāvokli sauc par sacietēšanu vai kristalizāciju(kristāliskiem ķermeņiem).

Pastāv arī būtiska atšķirība starp kristālisko un amorfo ķermeņu sacietēšanu. Kad izkusis kristālisks ķermenis (kausējums) tiek atdzesēts, tas turpina palikt šķidrā stāvoklī, līdz tā temperatūra nokrītas līdz noteiktai vērtībai. Šajā temperatūrā, ko sauc par kristalizācijas temperatūru, ķermenis sāk kristalizēties. Sacietēšanas laikā kristāliskā ķermeņa temperatūra nemainās. To ir parādījuši daudzi novērojumi Kristāliski ķermeņi kūst un sacietē tajā pašā temperatūrā, kas noteikta katrai vielai. Ar turpmāku ķermeņa dzesēšanu, kad viss kausējums ir sacietējis, ķermeņa temperatūra atkal samazināsies. To ilustrē grafiks par ķermeņa temperatūras atkarību no tās atdzišanas laika (8.29. att.). Sižets A 1 IN 1 atbilst šķidruma dzesēšanai, horizontālā sekcija IN 1 AR 1 - kristalizācijas process un laukums C 1 D 1 - kristalizācijas rezultātā radušās cietās vielas atdzesēšana.

Arī kristalizācijas laikā vielas pēkšņi bez starpstāvokļiem pāriet no šķidras uz cietu vielu.

Amorfā ķermeņa, piemēram, sveķu, sacietēšana notiek pakāpeniski un vienādi visās tā daļās; sveķi paliek viendabīgi, t.i., sacietē amorfie ķermeņi- tā ir tikai pakāpeniska to sabiezēšana. Nav noteiktas sacietēšanas temperatūras. 8.30. attēlā ir parādīts cietēšanas sveķu temperatūras un laika grafiks.

Tādējādi amorfām vielām nav noteiktas temperatūras, kušanas un sacietēšanas.

Nodarbības mērķi un uzdevumi: prasmju pilnveidošana grafiskais risinājums uzdevumi, atkārtošana pamata fiziskie jēdzieni par šo tēmu; mutiskās un rakstiskās runas, loģiskās domāšanas attīstība; kognitīvās darbības aktivizēšana, izmantojot uzdevumu saturu un sarežģītības pakāpi; radīt interesi par tēmu.

Nodarbības plāns.

Nodarbības progress

Nepieciešamais aprīkojums un materiāli: dators, projektors, ekrāns, tāfele, Ms programma Power Point, katram studentam : laboratorijas termometrs, mēģene ar parafīnu, mēģenes turētājs, stikls ar aukstumu un karstu ūdeni, kalorimetrs.

Kontrole:

Sāciet prezentāciju ar taustiņu F5 un pārtrauciet ar taustiņu Esc.

Visu slaidu izmaiņas tiek organizētas, noklikšķinot ar peles kreiso pogu (vai izmantojot labo bulttaustiņu).

Atgriezties uz iepriekšējo slaidu "kreisā bultiņa".

I. Apgūstamā materiāla atkārtošana.

1. Kādus matērijas stāvokļus jūs zināt? (1. slaids)

2. Kas nosaka to vai citu vielas agregācijas stāvokli? (2. slaids)

3. Sniedziet piemērus, kad viela ir atrodama dažādās agregācijas stāvokļi dabā. (3. slaids)

4. Kuru praktiska nozīme Vai ir matērijas pārejas parādības no viena agregācijas stāvokļa uz citu? (4. slaids)

5. Kāds process atbilst vielas pārejai no šķidruma uz cietu stāvokli? (5. slaids)

6. Kāds process atbilst vielas pārejai no cietas agregātstāvokļa uz šķidrumu? (6. slaids)

7. Kas ir sublimācija? Sniedziet piemērus. (7. slaids)

8. Kā mainās vielas molekulu ātrums, pārejot no šķidruma uz cietu stāvokli?

II. Jauna materiāla apgūšana

Šajā nodarbībā pētīsim kristāliskas vielas - parafīna kušanas un kristalizācijas procesu un veidosim šo procesu grafiku.

Veicot fizikālo eksperimentu, noskaidrosim, kā mainās parafīna temperatūra karsējot un atdzesējot.

Eksperimentu veiksiet saskaņā ar darba aprakstiem.

Pirms darbu veikšanas vēlos atgādināt drošības noteikumus:

Izpildot laboratorijas darbi esi uzmanīgs un uzmanīgs.

Drošības pasākumi.

1. Kalorimetri satur 60°C ūdeni, esiet uzmanīgi.

2. Esiet piesardzīgs, strādājot ar stikla traukiem.

3. Ja nejauši salaužat ierīci, tad informējiet skolotāju, neizņemiet lauskas pats;

III. Frontālais fiziskais eksperiments.

Uz skolēnu galdiem ir lapas ar darba aprakstu (2.pielikums), uz kurām viņi veic eksperimentu, veido procesa grafiku un izdara secinājumus. (5. slaidi).

IV. Izpētītā materiāla konsolidācija.

Apkopojot frontālā eksperimenta rezultātus.

Secinājumi:

Karsējot parafīnu cietā stāvoklī līdz 50 C temperatūrai paaugstinās.

Kušanas procesā temperatūra paliek nemainīga.

Kad viss parafīns ir izkusis, temperatūra paaugstinās, turpinot karsēšanu.

Šķidrajam parafīnam atdziestot, temperatūra pazeminās.

Kristalizācijas procesā temperatūra paliek nemainīga.

Kad viss parafīns ir sacietējis, temperatūra pazeminās ar turpmāku dzesēšanu.

Strukturālā diagramma: "Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana"

(12. slaids) Strādājiet pēc shēmas.

Parādības

Zinātniskie fakti

Hipotēze

Ideāls objekts

Daudzumi

Likumi

Pieteikums

Kad kristālisks ķermenis kūst, temperatūra nemainās.

Kad kristālisks ķermenis sacietē, temperatūra nemainās

Kad kristālisks ķermenis kūst kinētiskā enerģija atomi palielinās, kristāla režģis tiek iznīcināts.

Cietināšanas laikā kinētiskā enerģija samazinās un veidojas kristāla režģis.

Cieta viela ir ķermenis, kura atomi ir materiālie punkti, sakārtoti sakārtoti (kristāla režģis), mijiedarbojas viens ar otru ar savstarpējas pievilkšanās un atgrūšanas spēkiem.

Q - siltuma daudzums

Īpatnējais siltums kušana

Q = m - absorbēts

Q = m - izcelts

1. Lai aprēķinātu siltuma daudzumu

2. Izmantošanai tehnoloģijā un metalurģijā.

3. termiskie procesi dabā (ledāju kušana, upju aizsalšana ziemā u.c.

4. Uzrakstiet savus piemērus.

Temperatūru, kurā notiek cietas vielas pāreja uz šķidrumu, sauc par kušanas temperatūru.

Kristalizācijas process notiks arī nemainīgā temperatūrā. To sauc par kristalizācijas temperatūru. Šajā gadījumā kušanas temperatūra ir vienāda ar kristalizācijas temperatūru.

Tādējādi kausēšana un kristalizācija ir divi simetriski procesi. Pirmajā gadījumā viela absorbē enerģiju no ārpuses, bet otrajā - izdala to vidē.

Dažādas kušanas temperatūras nosaka dažādu cietvielu pielietojuma jomas ikdienas dzīvē un tehnoloģijās. Ugunsizturīgos metālus izmanto karstumizturīgu konstrukciju izgatavošanai lidmašīnās un raķetēs, kodolreaktoros un elektrotehnikā.

Zināšanu nostiprināšana un sagatavošana patstāvīgam darbam.

1. Attēlā parādīts kristāliska ķermeņa karsēšanas un kušanas grafiks. (Slaids)

2. Katrai no tālāk norādītajām situācijām atlasiet grafiku, kas visprecīzāk atspoguļo procesus, kas notiek ar vielu.

a) varš tiek uzkarsēts un izkausēts;

b) cinku uzkarsē līdz 400°C;

c) kūstošo stearīnu uzkarsē līdz 100°C;

d) dzelzi, kas ņemta 1539°C, uzkarsē līdz 1600°C;

e) alvu karsē no 100 līdz 232°C;

f) alumīnijs tiek uzkarsēts no 500 līdz 700°C.

Atbildes: 1-b; 2-a; 3 collas; 4 collas; 5-b; 6-g;

Grafikā parādīti temperatūras izmaiņu novērojumi divos

kristāliskas vielas. Atbildiet uz jautājumiem:

a) Kuros laika momentos sākās katras vielas novērošana? Cik ilgi tas ilga?

b) Kura viela sāka kust vispirms? Kura viela izkusa pirmā?

c) Norādiet katras vielas kušanas temperatūru. Nosauciet vielas, kuru karsēšanas un kušanas grafiki ir parādīti.

4. Vai ir iespējams izkausēt dzelzi alumīnija karotē?

5.. Vai es varu izmantot dzīvsudraba termometrs pie aukstuma pola, kur fiksēta zemākā temperatūra - 88 grādi pēc Celsija?

6. Pulvera gāzu sadegšanas temperatūra ir aptuveni 3500 grādi pēc Celsija. Kāpēc pistoles stobrs neizkūst, izšaujot?

Atbildes: Tas nav iespējams, jo dzelzs kušanas temperatūra ir daudz augstāka nekā alumīnija kušanas temperatūra.

5. Tas nav iespējams, jo dzīvsudrabs pie šīs temperatūras sasalst un termometrs neizdosies.

6. Vielas uzsildīšana un izkausēšana prasa laiku, un šaujampulvera īsais degšanas ilgums neļauj pistoles stobrai uzkarst līdz kušanas temperatūrai.

4. Patstāvīgs darbs. (3. pielikums).

1. iespēja

1.a attēlā parādīts kristāliskā ķermeņa karsēšanas un kušanas grafiks.

I. Kāda bija ķermeņa temperatūra, kad pirmo reizi novēroja?

1. 300 °C; 2. 600 °C; 3. 100 °C; 4. 50 °C; 5. 550 °C.

II. Kāds process grafikā raksturo segmentu AB?

III. Kāds process grafikā raksturo segmentu BV?

1. Apkure. 2. Dzesēšana. 3. Kušana. 4. Rūdīšana.

IV. Kādā temperatūrā sākās kušanas process?

1. 50 °C; 2. 100 °C; 3. 600 °C; 4. 1200 °C; 5. 1000 °C.

V. Cik ilgi ķermenis izkusa?

1. 8 min; 2. 4 min; 3. 12 min; 4. 16 min; 5. 7 min.

VI. Vai kušanas laikā mainījās ķermeņa temperatūra?

VII. Kāds process grafikā raksturo VG segmentu?

1. Apkure. 2. Dzesēšana. 3. Kušana. 4. Rūdīšana.

VIII. Kāda bija ķermeņa temperatūra, kad pēdējo reizi novēroja?

1. 50 °C; 2. 500 °C; 3. 550 °C; 4. 40 °C; 5. 1100 °C.

2. iespēja

101.6. attēlā parādīts kristāliska ķermeņa atdzišanas un sacietēšanas grafiks.

I. Kāda bija ķermeņa temperatūra, pirmo reizi novērojot?

1. 400 °C; 2. 110°C; 3. 100 °C; 4. 50 °C; 5. 440 °C.

II. Kāds process grafikā raksturo segmentu AB?

1. Apkure. 2. Dzesēšana. 3. Kušana. 4. Rūdīšana.

III. Kāds process grafikā raksturo segmentu BV?

1. Apkure. 2. Dzesēšana. 3. Kušana. 4. Rūdīšana.

IV. Kādā temperatūrā sākās sacietēšanas process?

1. 80 °C; 2. 350 °C; 3. 320 °C; 4. 450 °C; 5. 1000 °C.

V. Cik ilgi ķermenis sacietēja?

1. 8 min; 2. 4 min; 3. 12 min;-4. 16 min; 5. 7 min.

VI. Vai sacietēšanas laikā mainījās ķermeņa temperatūra?

1. Palielināts. 2. Samazināts. 3. Nav mainījies.

VII. Kāds process grafikā raksturo VG segmentu?

1. Apkure. 2. Dzesēšana. 3. Kušana. 4. Rūdīšana.

VIII. Kāda ķermeņa temperatūra bija pēdējā novērojuma laikā?

1. 10 °C; 2. 500 °C; 3. 350 °C; 4. 40 °C; 5. 1100 °C.

Patstāvīgā darba rezultātu apkopošana.

1 variants

I-4, II-1, III-3, IV-5, V-2, VI-3, VII-1, VIII-5.

2. iespēja

I-2, II-2, III-4, IV-1, V-2, VI-3, VII-2, VIII-4.

Papildu materiāls: Noskatieties video: "kušanas ledus pie t<0C?"

Studentu referāti par kausēšanas un kristalizācijas rūpnieciskiem pielietojumiem.

Mājas darbs.

14 mācību grāmatas; rindkopas jautājumi un uzdevumi.

Uzdevumi un vingrinājumi.

V. I. Lukašika, E. V. Ivanova problēmu krājums, Nr. 1055-1057

Atsauces:

Peryshkin A.V. Fizika 8. klase. - M.: Bustard.2009.
Kabardin O. F. Kabardina S. I. Orlov V. A. Uzdevumi studentu zināšanu galīgai kontrolei fizikā 7.-11. - M.: Izglītība 1995.g.
Lukašiks V.I. Ivanova E.V. uzdevumu krājums. 7-9. - M.: Izglītība 2005.g.
Burovs V. A. Kabanovs S. F. Sviridovs V. I. Frontālie eksperimentālie uzdevumi fizikā.
Postņikovs A.V. Studentu zināšanu pārbaude fizikā 6.-7. - M.: Izglītība 1986.g.
Kabardin O. F., Shefer N. I. Parafīna sacietēšanas temperatūras un īpatnējā kristalizācijas siltuma noteikšana. Fizika skolā Nr.5 1993.g.
Videolente "Skolas fizikas eksperiments"
Bildes no tīmekļa vietnēm.

Jebkurš elements var būt vairākos dažādos stāvokļos, ievērojot daži ārēji apstākļi. Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana ir galvenās materiālu struktūras izmaiņas. Labs piemērs ir ūdens, kas var pastāvēt šķidrā, gāzveida un cietā stāvoklī. Šīs dažādās formas sauc par agregētajiem stāvokļiem (no grieķu valodas “es sasaistu”). Agregācijas stāvoklis ir viena elementa formas, kas atšķiras pēc daļiņu (atomu) izkārtojuma rakstura, kas nemaina savu struktūru.

Kā notiek izmaiņas

Ir vairāki procesi, kas raksturo mainot formas dažādas vielas:

sacietēšana;
vārīšana;
(no cietas formas uzreiz uz gāzveida);
iztvaikošana;
drošinātājs;
kondensāts;
desublimācija (apgrieztā pāreja no sublimācijas).

Katrai transformācijai ir raksturīgi noteikti nosacījumi, kas jāizpilda veiksmīgai pārejai.

Formulas

Kādu procesu sauc par termisko? Jebkurš, kurā notiek materiālu kopējā stāvokļa izmaiņas, jo temperatūrai tajos ir liela nozīme. Jebkurām termiskām izmaiņām ir pretējs: no šķidruma uz cietu un otrādi, no cietas uz tvaiku un otrādi.

Svarīgi! Gandrīz visi termiskie procesi ir atgriezeniski.

Ir formulas, pēc kurām var noteikt, kāds būs konkrētais siltums, tas ir, nepieciešamais siltums nomainīt 1 kg cietvielas.

Piemēram, sacietēšanas un kušanas formula ir: Q=λm, kur λ ir īpatnējais siltums.

Bet dzesēšanas un sildīšanas procesa attēlošanas formula ir Q = cmt, kur c ir īpatnējā siltuma jauda - siltuma tilpums, lai uzsildītu 1 kg materiāla par vienu grādu, m ir masa, un t ir temperatūras starpība.

Kondensācijas un iztvaikošanas formula: Q=Lm, kur īpatnējais siltums ir L, un m ir masa.

Procesu apraksts

Kausēšana ir viens no veidiem, kā deformēt struktūru, pāriet no cietas uz šķidrumu. Tas notiek gandrīz vienādi visos gadījumos, bet divos dažādos veidos:

elements tiek uzkarsēts ārēji;
karsēšana notiek no iekšpuses.

Šīs divas metodes atšķiras pēc instrumentiem: pirmajā gadījumā vielas tiek uzkarsētas speciālā krāsnī, bet otrajā caur objektu tiek izvadīta strāva vai arī tas tiek induktīvi uzkarsēts, ievietojot to elektromagnētiskajā laukā ar augstām frekvencēm.

Svarīgi! Materiāla kristāliskās struktūras iznīcināšana un izmaiņu rašanās tajā noved pie elementa šķidrā stāvokļa.

Izmantojot dažādus rīkus, jūs varat sasniegt to pašu procesu:

temperatūra paaugstinās;
mainās kristāliskais režģis;
daļiņas attālinās viena no otras;
parādās citi kristāla režģa traucējumi;
starpatomiskās saites ir pārrautas;
veidojas kvazišķidrais slānis.

Kā jau kļuvis skaidrs, temperatūra ir galvenais faktors, kura dēļ mainās elementa stāvoklis. Kušanas temperatūra ir sadalīta:

gaisma - ne vairāk kā 600°C;
vidēja - 600-1600°C;
blīvs – virs 1600°C.

Instruments šim darbam tiek izvēlēts atkarībā no tā piederības vienā vai otrā grupā: jo vairāk materiāls ir jāuzsilda, jo jaudīgākam jābūt mehānismam.

Tomēr jābūt uzmanīgiem un jāpārbauda dati ar koordinātu sistēmu, piemēram, cietā dzīvsudraba kritiskā temperatūra ir -39°C, bet cietā spirta - -114°C, bet lielākā no tām būs -39. °C, jo saskaņā ar koordinātu sistēmu tas ir skaitlis, kas tuvāks nullei.

Tikpat svarīgs rādītājs ir viršanas temperatūra, pie kura vārās šķidrums. Šī vērtība ir vienāda ar tvaiku siltumu, kas veidojas virs virsmas. Šis indikators ir tieši proporcionāls spiedienam: palielinoties spiedienam, palielinās kušanas temperatūra un otrādi.

Palīgmateriāli

Katram materiālam ir savi temperatūras indikatori, pie kuriem mainās tā forma, un katram no tiem var izveidot savu kušanas un sacietēšanas grafiku. Atkarībā no kristāliskā režģa indikatori mainīsies. Piemēram, ledus kušanas grafiks parāda, ka tas prasa ļoti maz siltuma, kā parādīts zemāk:

Grafikā parādīta sakarība starp siltuma daudzumu (vertikāli) un laiku (horizontāli), kas nepieciešams ledus kausēšanai.

Tabulā norādīti daudzumi, kas nepieciešami visbiežāk sastopamo metālu kausēšanai.

Kušanas diagramma un citi palīgmateriāli eksperimentos ir ārkārtīgi nepieciešami, lai izsekotu daļiņu stāvokļa izmaiņām un pamanītu elementu formas izmaiņu sākumu.

Ķermeņu sacietēšana

Rūdīšana ir elementa šķidrās formas maiņa cietā. Nepieciešams nosacījums, lai temperatūra pazeminātos zem sasalšanas punkta. Šīs procedūras laikā var izveidoties molekulu kristāliska struktūra, un tad stāvokļa maiņu sauc par kristalizāciju. Šajā gadījumā elementam šķidrā veidā jāatdziest līdz sacietēšanas vai kristalizācijas temperatūrai.

Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana notiek vienādos vides apstākļos: kristalizējas 0 °C temperatūrā, un ledus kūst tajā pašā temperatūrā.

Un metālu gadījumā: dzelzs nepieciešama 1539°C kausēšanai un kristalizācijai.

Pieredze rāda, lai viela sacietētu, tai ir jāizdala tāds pats siltuma daudzums kā reversās transformācijas laikā.

Molekulas tiek piesaistītas viena otrai, veidojot kristāla režģi, nespējot pretoties, jo tās zaudē savu enerģiju. Tādējādi īpatnējais siltums nosaka, cik daudz enerģijas nepieciešams, lai ķermeni pārveidotu šķidrā stāvoklī un cik daudz no tā izdalās sacietēšanas laikā.

Sacietēšanas formula - tas ir Q = λ*m. Kristalizācijas laikā Q zīmei tiek pievienota mīnusa zīme, jo ķermenis šajā gadījumā atbrīvo vai zaudē enerģiju.

Mēs mācāmies fiziku - vielu kušanas un sacietēšanas grafikus

Kristālu kušanas un sacietēšanas procesi

Secinājums

Visiem šiem termisko procesu rādītājiem ir jābūt zināmiem dziļai fizikas izpratnei un primitīvu dabas procesu izpratnei. Tos nepieciešams izskaidrot skolēniem pēc iespējas agrāk, kā piemērus izmantojot pieejamos rīkus.

Lai efektīvi plānotu visus būvdarbus, jāzina, cik ilgs laiks nepieciešams betona sacietēšanai. Un šeit ir virkne smalkumu, kas lielā mērā nosaka uzbūvētās struktūras kvalitāti. Zemāk mēs detalizēti aprakstīsim, kā risinājums tiek žāvēts un kam jāpievērš uzmanība, organizējot saistītās darbības.

Cementa javas polimerizācijas teorija

Lai vadītu procesu, ir ļoti svarīgi precīzi saprast, kā tas notiek. Tāpēc ir vērts iepriekš izpētīt, kas ir cementa sacietēšana ().

Patiesībā šis process ir vairākos posmos. Tas ietver gan stiprības stiprināšanu, gan pašu žāvēšanu.

Apskatīsim šos posmus sīkāk:

Betona un citu cementa bāzes javu sacietēšana sākas ar tā saukto iestatīšanu. Šajā gadījumā veidnē esošā viela nonāk primārā reakcijā ar ūdeni, kuras dēļ tā sāk iegūt noteiktu struktūru un mehānisko izturību.
Iestatīšanas laiks ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Ja par standartu ņemam gaisa temperatūru 20 0 C, tad M200 šķīdumam process sākas aptuveni divas stundas pēc ieliešanas un ilgst aptuveni pusotru stundu.
Pēc sacietēšanas betons sacietē. Šeit lielākā daļa cementa granulu reaģē ar ūdeni (šī iemesla dēļ procesu dažreiz sauc par cementa hidratāciju). Optimāli apstākļi hidratācijai ir gaisa mitrums aptuveni 75% un temperatūra no 15 līdz 20 0 C.
Temperatūrā, kas zemāka par 10 0 C, pastāv risks, ka materiāls nesasniegs savu projektēto stiprību, tāpēc darbam ziemā jāizmanto speciālas pretsala piedevas.

Gatavās konstrukcijas izturība un šķīduma sacietēšanas ātrums ir savstarpēji saistīti. Ja sastāvs pārāk ātri zaudē ūdeni, tad ne visam cementam būs laiks reaģēt, un konstrukcijas iekšpusē veidosies zema blīvuma kabatas, kas var kļūt par plaisu un citu defektu avotu.

Pievērsiet uzmanību! Dzelzsbetona griešana ar dimanta diskiem pēc polimerizācijas bieži vien skaidri parāda plātņu neviendabīgo struktūru, kas izlietas un žāvētas, pārkāpjot tehnoloģiju.

Ideālā gadījumā šķīdumam ir vajadzīgas 28 dienas pirms pilnīgas sacietēšanas.. Taču, ja konstrukcijai nav pārāk stingras prasības attiecībā uz nestspēju, tad to var sākt ekspluatēt trīs līdz četru dienu laikā pēc ieliešanas.

Faktori, kas ietekmē sacietēšanu

Plānojot būvniecības vai remontdarbus, ir svarīgi pareizi novērtēt visus faktorus, kas ietekmēs šķīduma dehidratācijas ātrumu ().

Eksperti uzsver šādus punktus:

Pirmkārt, vides apstākļiem ir izšķiroša nozīme. Atkarībā no temperatūras un mitruma ielietais tonālais krēms var vai nu izžūt dažu dienu laikā (un tad nesasniegs paredzēto izturību), vai arī palikt slapjš ilgāk par mēnesi.
Otrkārt – iepakojuma blīvums. Jo blīvāks materiāls, jo lēnāk tas zaudē mitrumu, kas nozīmē, ka cementa hidratācija notiek efektīvāk. Blīvēšanai visbiežāk tiek izmantota vibrācijas apstrāde, bet, veicot darbus pašam, var iztikt ar bajonēšanu.

Padoms! Jo blīvāks materiāls, jo grūtāk to apstrādāt pēc sacietēšanas. Tāpēc konstrukcijām, kas būvētas, izmantojot vibrācijas blīvēšanu, betonā visbiežāk ir nepieciešama caurumu dimanta urbšana: parastie urbji nolietojas pārāk ātri.

Arī materiāla sastāvs ietekmē procesa ātrumu. Galvenokārt dehidratācijas ātrums ir atkarīgs no pildvielas porainības: keramzīts un izdedži uzkrāj mikroskopiskas mitruma daļiņas un izdala tās daudz lēnāk nekā smiltis vai grants.
Tāpat, lai palēninātu žūšanu un efektīvāk iegūtu spēku, plaši tiek izmantotas mitrumu aizturošas piedevas (bentonīts, ziepju šķīdumi u.c.). Protams, konstrukcijas cena palielinās, taču jums nav jāuztraucas par priekšlaicīgu izžūšanu.

Papildus visam iepriekšminētajam, instrukcija iesaka pievērst uzmanību veidņu materiālam. Neapmales dēļu porainās sienas no malu zonām izsūc ievērojamu daudzumu šķidruma. Tāpēc, lai nodrošinātu izturību, labāk ir izmantot veidņus no metāla paneļiem vai ieklāt polietilēna plēvi koka kastes iekšpusē.

Betona pamatu un grīdu pašliešana jāveic pēc noteikta algoritma.

Lai saglabātu mitrumu materiāla biezumā un veicinātu maksimālu stiprības pieaugumu, jums jārīkojas šādi:

Sākumā veicam kvalitatīvu veidņu hidroizolāciju. Lai to izdarītu, mēs pārklājam koka sienas ar polietilēnu vai izmantojam īpašus plastmasas saliekamos paneļus.
Šķīdumā ievietojam modifikatorus, kuru iedarbības mērķis ir samazināt šķidruma iztvaikošanas ātrumu. Var izmantot arī piedevas, kas ļauj materiālam ātrāk iegūt izturību, taču tās ir diezgan dārgas, tāpēc tās galvenokārt izmanto daudzstāvu celtniecībā.
Pēc tam ielej betonu, rūpīgi sablīvējot. Šim nolūkam vislabāk ir izmantot īpašu vibrācijas instrumentu. Ja šādas ierīces nav, izlieto masu apstrādājam ar lāpstu vai metāla stieni, noņemot gaisa burbuļus.

Pēc sacietēšanas pārklājiet šķīduma virsmu ar plastmasas apvalku. Tas tiek darīts, lai samazinātu mitruma zudumu pirmajās dienās pēc uzstādīšanas.

Pievērsiet uzmanību! Rudenī polietilēns pasargā arī brīvā dabā esošo cementu no nokrišņiem, kas grauj virskārtu.

Pēc apmēram 7-10 dienām veidņus var demontēt. Pēc demontāžas rūpīgi apsekojam konstrukciju sienas: ja tās ir slapjas, tad var atstāt vaļā, bet, ja ir sausas, labāk pārklāt arī ar polietilēnu.
Pēc tam ik pēc divām līdz trim dienām noņemam plēvi un pārbaudām betona virsmu. Ja nolobās liels daudzums putekļu, plaisu vai materiāla, sasalušo šķīdumu samitrina ar šļūteni un vēlreiz pārklāj ar polietilēnu.
Divdesmitajā dienā noņemiet plēvi un turpiniet žūt dabiski.
Kad ir pagājušas 28 dienas kopš pildīšanas, var sākties nākamais darba posms. Tajā pašā laikā, ja mēs visu izdarījām pareizi, konstrukciju var noslogot “līdz galam” - tās izturība būs maksimāla!

Secinājums

Zinot, cik ilgs laiks nepieciešams betona pamatu sacietēšanai, varēsim pareizi organizēt visus pārējos būvdarbus. Tomēr šo procesu nevar paātrināt, jo cements iegūst nepieciešamās veiktspējas īpašības tikai tad, kad tas pietiekami ilgi sacietē ().

Sīkāka informācija par šo jautājumu ir sniegta šī raksta videoklipā.

Jūsu uzmanībai piedāvājam video nodarbību par tēmu “Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Kušanas un sacietēšanas grafiks." Šeit mēs sākam pētīt jaunu plašu tēmu: “Matērijas agregātie stāvokļi”. Šeit mēs definēsim agregācijas stāvokļa jēdzienu un apsvērsim šādu ķermeņu piemērus. Un paskatīsimies, kā sauc procesus, kuros vielas pāriet no viena agregācijas stāvokļa uz otru, un kā tie ir. Pakavēsimies sīkāk pie cietvielu kušanas un kristalizācijas procesiem un sastādīsim šādu procesu temperatūras grafiku.

Tēma: Vielas agregāti

Nodarbība: Kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Kušanas un sacietēšanas grafiks

Amorfie ķermeņi- ķermeņi, kuros atomi un molekulas ir noteiktā veidā sakārtotas tikai apskatāmās zonas tuvumā. Šāda veida daļiņu izkārtojumu sauc par maza attāluma kārtību.

Šķidrumi- vielas bez sakārtotas daļiņu izvietojuma struktūras, molekulas šķidrumos pārvietojas brīvāk, un starpmolekulārie spēki ir vājāki nekā cietās vielās. Vissvarīgākā īpašība: tie saglabā apjomu, viegli maina formu un, pateicoties plūstamības īpašībām, iegūst tā trauka formu, kurā atrodas (3. att.).

Rīsi. 3. Šķidrums iegūst kolbas formu ()

Gāzes- vielas, kuru molekulas vāji mijiedarbojas viena ar otru un pārvietojas haotiski, bieži saduroties viena ar otru. Vissvarīgākais īpašums: tie nesaglabā apjomu un formu un aizņem visu kuģa tilpumu, kurā tie atrodas.

Ir svarīgi zināt un saprast, kā notiek pārejas starp vielas stāvokļiem. Mēs attēlojam šādu pāreju diagrammu 4. attēlā.

1 - kušana;

2 - sacietēšana (kristalizācija);

3 - iztvaicēšana: iztvaikošana vai vārīšana;

4 - kondensāts;

5 - sublimācija (sublimācija) - pāreja no cieta stāvokļa uz gāzveida stāvokli, apejot šķidrumu;

6 - desublimācija - pāreja no gāzveida stāvokļa uz cietu stāvokli, apejot šķidro stāvokli.

Šodienas nodarbībā pievērsīsim uzmanību tādiem procesiem kā kristālisko ķermeņu kušana un sacietēšana. Ir ērti sākt apsvērt šādus procesus, izmantojot dabā visbiežāk sastopamās ledus kušanas un kristalizācijas piemēru.

Ja kolbā ieliek ledu un sāk karsēt ar degli (5. att.), pamanīsi, ka tā temperatūra sāks celties, līdz sasniegs kušanas temperatūru (0 o C), tad sāksies kušanas process, bet tajā pašā laikā ledus temperatūra nepaaugstināsies, un tikai pēc visa ledus kušanas procesa pabeigšanas iegūtā ūdens temperatūra sāks paaugstināties.

Rīsi. 5. Ledus kausēšana.

Definīcija.Kušana- pārejas process no cietas uz šķidrumu. Šis process notiek nemainīgā temperatūrā.

Temperatūra, kurā viela kūst, tiek saukta par kušanas temperatūru, un tā ir daudzu cietvielu izmērītā vērtība, tāpēc tā ir tabulas vērtība. Piemēram, ledus kušanas temperatūra ir 0 o C, bet zelta kušanas temperatūra ir 1100 o C.

Apgrieztais process kausēšanai - kristalizācijas process - arī ir ērti aplūkots, izmantojot piemēru par ūdens sasaldēšanu un pārvēršanu ledū. Ja paņemat mēģeni ar ūdeni un sākat to atdzesēt, tad vispirms novērojat ūdens temperatūras pazemināšanos, līdz tā sasniegs 0 o C, un tad tas sasalst nemainīgā temperatūrā (6. att.), un pēc pilnīgas sasalšanas. , izveidotā ledus tālāka dzesēšana.

Rīsi. 6. Ūdens sasaldēšana.

Ja aprakstītos procesus aplūko no ķermeņa iekšējās enerģijas viedokļa, tad kušanas laikā visa ķermeņa saņemtā enerģija tiek tērēta kristāliskā režģa iznīcināšanai un starpmolekulāro saišu vājināšanai, tādējādi enerģija tiek tērēta nevis temperatūras maiņai. , bet gan par vielas struktūras maiņu un tās daļiņu mijiedarbību. Kristalizācijas procesā enerģijas apmaiņa notiek pretējā virzienā: ķermenis izdala siltumu apkārtējai videi, un tā iekšējā enerģija samazinās, kā rezultātā samazinās daļiņu kustīgums, palielinās mijiedarbība starp tām un sacietēšana. ķermeni.

Ir lietderīgi grafiski grafiski attēlot vielas kušanas un kristalizācijas procesus (7. att.).

Grafika asis ir: abscisu ass ir laiks, ordinātu ass ir vielas temperatūra. Kā pētāmo vielu ņemsim ledu ar negatīvu temperatūru, t.i., ledu, kas, saņemot siltumu, uzreiz nesāks kust, bet tiks uzkarsēts līdz kušanas temperatūrai. Aprakstīsim diagrammas apgabalus, kas attēlo atsevišķus termiskos procesus:

Sākotnējais stāvoklis - a: ledus uzkarsēšana līdz kušanas temperatūrai 0 o C;

a - b: kušanas process nemainīgā 0 o C temperatūrā;

b - punkts ar noteiktu temperatūru: no ledus izveidotā ūdens uzsildīšana līdz noteiktai temperatūrai;

Punkts ar noteiktu temperatūru - c: ūdens atdzesēšana līdz sasalšanas temperatūrai 0 o C;

c - d: ūdens sasaldēšanas process nemainīgā 0 o C temperatūrā;

d - gala stāvoklis: ledus atdzesēšana līdz noteiktai negatīvai temperatūrai.

Šodien mēs apskatījām dažādus matērijas stāvokļus un pievērsām uzmanību tādiem procesiem kā kušana un kristalizācija. Nākamajā nodarbībā mēs apspriedīsim galveno vielu kušanas un sacietēšanas procesa raksturlielumu - īpatnējo saplūšanas siltumu.

1. Gendenšteins L. E., Kaidalovs A. B., Koževņikovs V. B. /Red. Orlova V. A., Roizena I. I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.

2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustards, 2010.

3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiseļevs D. F. Fizika 8. - M.: Izglītība.

1. Vārdnīcas un enciklopēdijas par akadēmiķi ().

2. Lekciju kurss “Molekulārā fizika un termodinamika” ().

3. Tveras apgabala reģionālā kolekcija ().

1. Lapa 31: jautājumi Nr. 1-4; 32.lpp: jautājumi Nr.1-3; 33. lpp.: vingrinājumi Nr.1-5; 34.lpp: jautājumi Nr.1-3. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustards, 2010.

2. Ledus gabals peld ūdens pannā. Kādos apstākļos tas neizkusīs?

3. Kušanas laikā kristāliskā ķermeņa temperatūra paliek nemainīga. Kas notiek ar ķermeņa iekšējo enerģiju?

4. Pieredzējuši dārzkopji, iestājoties pavasara nakts salnām augļu koku ziedēšanas laikā, zarus bagātīgi aplaista vakarā. Kāpēc tas ievērojami samazina risku zaudēt nākotnes ražu?