Remontoff23.ru

Про Ремонт
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определить пористость затвердевшего цементного теста

Материаловедение и технология конструкционных материалов (2)

Министерство образования РФ

Пермский государственный технический университет

Кафедра строительных материалов и специальных технологий

Контрольное задание №2

(по курсу «Материаловедение и технология конструкционных материалов»)

Выполнила: студентка гр. ПГСз-

1. Области применения литых, подвижных и жестких бетонных смесей

2. Способы зимнего бетонирования

3. Классификация качественных углеродистых сталей по назначению и их маркировке

4. Основные технические свойства битумов

5. Влияние влаги на свойства древесины

Определить пористость затвердевшего цементного теста из портландцемента, если содержание воды в нем 48%, а для прохождения реакции твердения требуется 20%. Плотность портландцемента 3,1 г/см.

1. Абсолютный объем, занимаемый цементным тестом

2. Абсолютный объем, занимаемый цементным камнем

3. Объем цементного теста без пор

Ответ: пористость затвердевшего цементного теста = 34,9%

Масса образца из древесины дуба 2х2х3 см равна 8,6г, при сжатии вдоль волокон предел прочности его оказался равный 37,3 МПа. Найти влажность, плотность и предел прочности дуба при влажности 15%, если масса высушенного такого же образца равна 7г.

Влажность деревянного образца во время испытания

г/см

Мпа.

Ответ: влажность = 23%;

плотность = 0,58 г/см;

предел прочности = 53,7МПа.

1. Области применения литых, подвижных и жестких бетонных смесей.

Литые бетонные смеси.

Благодаря применению комплексных химических добавок, включающих суперпластификатор, могут быть получены без увеличения расхода цемента нерасслаивающиеся самоуплотняющиеся литые бетонные смеси. Применение таких смесей взамен стандартных виброуплотняемых малоподвижных смесей, укладываемых с применением средств малой механизации на участках инженерного обустройства автомобильных дорог (съезды, переезды, остановочные площадки и т. п.) в городских стесненных условиях при устройстве проездов, тротуаров, а также при ремонте дорожных покрытий позволяет значительно уменьшить затраты труда, повысить его производительность и на этой основе получить экономический эффект при одновременном повышении качества строительства и улучшения условий труда.

К литым самоуплотняющимся бетонным смесям относятся смеси, не имеющие внешних признаков расслоения, подвижность которых, измеренная непосредственно перед укладкой в конструкцию, характеризуется показателем осадки стандартного конуса 20 см и более по ГОСТ 10181.1-81.

Приготовление литых стандартных бетонных смесей производится в два этапа с применением автобетоносмесителей.

Работы по применению литых бетонных смесей в строительстве покрытий и оснований следует производить в соответствии со СНиП 3.06.03-85. приготовление и транспортирование исходной малоподвижной бетонной смеси, устройство деформационных швов, уход за свежеуложенным бетоном и др.

Литые бетонные смеси могут применяться при строительстве монолитных оснований и покрытий, как однослойных, так и двухслойных. Конструкция покрытия и всей дорожной одежды определяется проектом. Поперечный и продольный уклоны на участках покрытия (основания), где для бетонирования применяются литые самоуплотняющиеся бетонные смеси, не должны превышать 3%.

Бетоны, полученные из литых смесей, распределяются и уплотняются в основном под действием собственного веса, что и определяет эффективность их применения. Они характеризуются таким же или меньшим на 3-7% по сравнению с бетонами из малоподвижных смесей расходом цемента и не уступают им по прочности, деформативности и морозостойкости.

Технико-экономическая эффективность применения бетонов из литых смесей взамен стандартных обеспечивается также значительным снижением трудозатрат при устройстве дорожных оснований и покрытий, улучшением условий труда, уменьшением энергоемкости и стоимости строительства.

Подвижные бетонные смеси.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Для определения подвижности, т.е. способности смеси расплываться под действием собственной массы, и связанности бетонной смеси служит стандартный конус. Он представляет собой усеченный, открытый с обеих сторон конус из листовой стали толщиной 1 мм. Высота конуса 300 мм, диаметр нижнего основания 200 мм, верхнего 100 мм. Внутреннюю поверхность формы-конуса и поддон перед испытанием смачивают водой. Затем форму устанавливают на поддон и заполняют бетонной смесью в три приема, уплотняя смесь штыкованием. После заполнения формы и удаления излишков смеси форму тотчас снимают, поднимая ее медленно и строго вертикально вверх за ручки. Подвижная бетонная смесь, освобожденная от формы, дает осадку или даже растекается. Мерой подвижности смеси служит величина осадки конуса, которую измеряют сразу же после снятия формы.

В зависимости от осадки конуса различают подвижные (пластичные) бетонные смеси, величина осадки конуса для которых составляет 1. 12 см и более, и жесткие, которые практически не дают осадки конуса. Однако при воздействии вибрации последние проявляют различные формовочные свойства в зависимости от состава и использованных материалов. Для оценки жесткости этих смесей используют свои методы. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.

Читайте так же:
Цемент содержание портландцементного клинкера

Жесткие бетонные смеси.

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимого для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости. Цилиндрическое кольцо прибора (его внутренний диаметр 240 мм, высота 200 мм) устанавливают и жестко закрепляют на лабораторной виброплощадке. В кольцо вставляют и закрепляют стандартный конус, который заполняют бетонной смесью в установленном порядке и после этого снимают. Диск прибора с помощью штатива опускают на поверхность отформованного конуса бетонной смеси. Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер; вибрирование производят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из отверстий диска диаметром 5 мм. Время виброуплотнения (с) и характеризует жесткость бетонной смеси. Ее вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. В лабораториях иногда используют упрощенный способ определения жесткости бетонной смеси, предложенный Б.Г. Скрамтаевым. По этому способу испытание проводят следующим образом. В обычную металлическую форму для приготовления кубов размером 20 × 20 × 20 см вставляют стандартный конус. Предварительно с него снимают упоры и немного уменьшают нижний диаметр, чтобы конус вошел внутрь куба. Наполняют конус также в три слоя. После снятия металлического конуса бетонную смесь подвергают вибрации на лабораторной площадке. Стандартная виброплощадка должна иметь следующие параметры: кинематический момент 0,1 Н м; амплитуду 0,5 мм; частоту колебаний 3000 мин–1. Вибрация длится до тех пор, пока бетонная смесь не заполнит всех углов куба и ее поверхность не станет горизонтальной. Продолжительность вибрирования (с) принимают за меру жесткости (удобоукладываемости) бетонной смеси. Время, необходимое для выравнивания поверхности бетонной смеси в форме, умноженное на коэффициент 1,5 характеризует жесткость бетонной смеси.

Литые и подвижные смеси имеют жесткость 0, малоподвижные 15. 20, жесткие 30. 200 и особо жесткие 200 с. Применяют сверхжесткие, жесткие и подвижные бетонные смеси.

Гидравлические вяжущие

Задача 3.30

Установить марку цемента, если при испытании образцов-балочек 4х4х15 см, с целью определения предела прочности при изгибе в 28-суточном возрасте, получены следующие результаты: 5,5; 5,3; 5,3; 5,5; 5,4; 5,8 МПа. При испытании половинок этих образцов-балочек, с целью определения предела прочности при сжатии, получены следующие результаты: 45, 44, 42, 47, 46, 47, 43, 44, 45, 46, 43 МПа (при определении воспользоваться данными прилож. 6).

Задача 3.31

Определить содержание химически связанной воды при гидратации 3СaO×Al2O3.

Задача 3.32

Цемент, не содержащий добавок (кроме гипса), характеризуется минералогическим составом клинкера: С3S=48%; C2S=44%; C3A=4%; C4AF=11%. Можно ли этот цемент считать сульфатостойким.

Задача 3.33

Цементное тесто имеет З/Ц=0,45. За время его твердения химически связалось 18% воды, остальная вода затворения испарилась. Истинная плотность цемента rЦ=3,1 г/см 3 . Какой пористостью будет обладать цементный камень?

Задача 3.34

Определить содержание химически связанной воды при гидратации белита. Условно принимаем, что в результате реакции образуется 2СaO×SiO2×4H2O.

Задача 3.35

Определить пористость, затвердевшего цементного теста, изготовленного из шлакопортландцемента, если оно содержало 40% воды по массе, а для прохождения реакций при твердении требуется 18% воды. Истинная плотность шлакопортландцемента равна 2950 кг/м 3 .

Задача 3.36

Рассчитать, сколько свободной Ca(OH)2 выделится при гидратации 10 кг портландцемента, содержащего 60% С3S, если алит полностью гидратируется?

Задача 3.37

Сколько потребуется пластифицирующей добавки С-3 для получения 50 т пластифицированного цемента. Пластифицирующая добавка содержит 50% (по массе) твердого вещества и 50% воды. Кроме того, установлено, что С-3 следует вводить в количество 0,2% от массы цемента (считая С-3 на сухое вещество).

Задача 3.38

Какую полезную площадь должен иметь склад для хранения 1250 т цемента с насыпной средней плотностью 1,25 т/м 3 . Толщина слоя цемента во избежание слеживания не должна превышать 1,5 м.

Задача 3.39

Рассчитать, в каком соотношении следует смешать портландцемент и гидравлическую добавку, содержащую 25% активного кремнезема, чтобы кремнезем соединился со свободной известью (выделяемой цементом при твердении) и образовался однокальциевый гидросиликат. Содержание трехкальциевого силиката в портландцементе составляет 50%.

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Задача 4.1

Через наружную стену из газозолобетона площадью 8,4 м 2 в сутки проходит 2500 кДж тепла. Толщина стены – 0,25 м. Температура на холодной стороне стены минус 17 0 С, а на теплой – плюс 18 0 С. Рассчитать теплопроводность газозолобетона.

Задача 4.2

Три образца газобетона одинаковой средней плотность имеют средний диаметр пор: 1 – 3,3 мм; 2 – 0,4 мм; 3 – 1,1 мм. Дать сравнительную теплотехническую характеристику этим образцам.

Читайте так же:
Pufas удалитель остатков цемента

Задача 4.3

При 35 0 С теплопроводность пенобетона равна 0,3 Вт/м 0 С. Зачислить теплопроводность пенобетона при 0 0 С и 15 0 С.

Задача 4.4

Определить интенсивность распространения температуры (температуропроводность) в бетонном массиве с размерами 7,5х7,5х7,5 м и массой 950 т, имеющем теплоемкость равную 0,92 кДж/кг 0 С и теплопроводность – 0,44 Вт/м 0 С.

Задача 4.5

Камневидный материал в виде кубической формы, ребро которого равно 6,5 см, в воздушно-сухом состоянии имеет массу 495 г. Определить коэффициент теплопроводности и возможное наименование материала.

БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ

Задача 5.1

Рассев песка на стандартном наборе сит показал следующее содержание частных остатков: сито № 2,5-124 г; № 1,25-136 г; № 0,53-199 г; № 0,315-500 г; № 0,16-31 г. Плотность песка – 2630 кг/м 3 , насыпная средняя плотность – 1550 кг/м 3 . Определить межзерновую пустотность песка, полные остатки, модуль крупности и дать характеристику крупности песка.

Задача 5.2

Зерновой состав щебня в виде частных остатках, в % следующий: сито № 40-3 %; № 10-52 %; № 5-17 %; № 3-5 %. Определить наибольшую и наименьшую крупность заполнителя.

Задача 5.3

Зерновой состав щебня при рассеве на стандартных ситах показал следующие остатки: сито № 40-0 г; сито № 20-500 г; № 10-3420 г; № 5-5380 г; № 3-510 г. Определить полные остатки, наибольшую и наименьшую крупность зерен заполнителя,

Задача 5.4

Насыпная средняя плотность щебня – 1450 кг/м 3 ; а истинная плотность 2500 кг/м 3 . Определить межзерновую пустотность заполнителя.

Задача 5.5

Рассев песка на стандартном наборе сит показал следующее содержание частных остатков: сито № 2,5-5,5 %; № 1,25-25 %; № 0,63-50,5 %; № 0,315-3,1 %; № 0,15-1,9 %. Определить модуль крупности песка и дать его характеристику по зерновому составу.

Задача 5.6

Насыпная средняя плотность песка – 1500 кг/м 3 , истинная плотность – 2500 кг/м 3 . Определить межзерновую пустотность мелкого заполнителя.

Задача 5.7

Масса пробы сухого песка перед отмучиванием равнялась 1000 г, а после отмучивания высушенный песок весил 928 г. Пригоден ли этот песок для приготовления бетонных и растворных смесей.

Задача 5.8

Для приготовления тяжелого бетона марки 200 использовался портландцемент марки ПЦ400 и заполнители среднего качества. Рассчитать, чему должно быть равно В/Ц для данного бетона.

Задача 5.9

Номинальный состав тяжелого цементобетона по массе запроектирован в следующем соотношении: 1:2:4. при В/Ц =0,45. Определить расход составляющих материалов на 250 м 3 бетонной смеси, если на 1 м 3 ее расходуется 315 кг цемента, а влажность песка и щебня в момент приготовления бетонной смеси была соответственно 5 % и 3 %.

Задача 5.10

Вычислить расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси со средней плотностью ρб.см = 2300 кг/м 3 и водоцементным отношением В/Ц=0.42, если рабочий состав бетона выражен соотношением по массе Ц:П:Щ=1:2:4

Задача 5.11

Определить расход цемента и щебня на один замес крупнопористого бетона в бетоносмесителе емкостью 500 л, если рабочий состав бетона выражен соотношением (по массе) Ц: Щ=1:1,25. Расход цемента на 1 м 3 бетонной смеси составляет 150 кг и насыпные средние плотности цемента и щебня соответственно равны 1250 кг/м 3 и 1520 кг/м 3 .

Задача 5.12

Определить коэффициент выхода и среднюю плотность бетонной смеси, если для получения 550 м 3 ее израсходовано 160 м 3 шлакопортландцемента, 206 м 3 песка и 500 м 3 гравия. В/Ц=0,55. Насыпная плотность шлакопортландцемента 1100 кг/м 3 , песка 1600 кг/м 3 , гравия 1540 кг/м 3 .

Задача 5.13

Рассчитать расход материалов на 1 м 3 абсолютно плотного цементно-песчаного раствора состава 1:8 (по объему) при водоцементном отношении 0,65. Пустотность песка равна 42 %, а цемент имеет истинную плотность 3100 кг/м 3 и насыпную среднюю плотность 1300 кг/м 3 .

Задача 5.14

Рассчитать рабочий состав тяжелого бетона, если его лабораторный состав на 1 м 3 следующий:

цемент – Ц=312 кг

щебень – Щ-1283 кг

Влажность песка и щебня равна соответственно 4 % и 2 %.

Задача 5.15

Подсчитать расход цемента на 1 м 3 бетона марок 200 и 300. Активность цемента – 400 кг/см 2 , водопотребность бетонных смесей № 196 л/м 3 . Коэффициент в формуле прочности А=0,6.

Задача 5.16

Рассчитать при каких значениях водоцементного отношения марка бетона численно равна активности цемента, определенной для случаев использования высококачественных материалов и материалов пониженного качества (гравий, мелкий песок).

Задача 5.17

При расходе цемента 250 л и воды – 200 л на 1 м 3 прочность бетона составила 14 МПа. Пользуясь формулой прочности бетона и правилом постоянства водопотребности, подсчитать прочность бетонов из равноподвижных смесей, если расход цемента увеличить до 350 кг до 400 кг на 1 м 3 бетона.

Читайте так же:
Гост 10178 цемент технические условия

Задача 5.18

Подсчитать расход цемента на 1 м 3 бетона состава 1:2:4,5 по массе при В/Ц=0,5, если известно, что средняя плотность бетонной смеси равна 2400 кг/м 3 .

Задача 5.19

Состав бетона по массе 1:2:4. Выразить этот состав по объему, принимая насыпные средние плотности цемента, песка и щебня соответственно 1200, 1600 и 1370 кг/м 3 .

Задача 5.20

Состав бетона – 1:1,5:4 при В/Ц=0,5 и средней плотности бетонной смеси 2450 кг/м 3 . Определить расход воды, песка и щебня на 1 м 3 бетона.

Задача 5.21

При В/Ц=0,5 получен бетон марки 300. Рассчитать прочность бетона при В/Ц=0,4, используя формулу: Rб=А×Rц (Ц/В-0,5).

Задача 5.22

Определить среднюю прочность бетонов для следующих классов В5; В75; В10; В125; В15, пользуясь формулой: .

Задача 5.23

Пользуясь логарифмическим законом нарастания прочности бетона во времени, подсчитать увеличение прочности бетона в возрасте 90 и 180 суток в сравнение с 28-суточной.

Задача 5.24

Подсчитать прочность бетона при значениях водоцементного отношения: 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 и 0,8, пользуясь формулой Rб=А×Rц (Ц/В-0,5). Активность цемента принята равной 400 кгс/см 2 . Заполнитель рядового качества. По результатам подсчетов построить график зависимости прочности бетона от водоцементного отношения.

Задача 5.25

При В/Ц=0.6 марка бетона равна «200». При каком В/Ц марка будет 300.

Задача 5.26

Бетон на щебне среднего качества с 7 – дневным сроком твердения показал предел прочности при сжатии 29 МПа Определить активность цемента , если В/Ц=0,4

Задача 5.27

Определить коэффициент выхода известково-песчаного раствора состава 1:3 при пустотности песка 40 %.

ГЛАВА 8. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО ТЕСТА И ЗАТВЕРДЕВШЕГО ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ

В результате тщательного смешения цементного порошка с водой, взятой в количестве 25—45 % по массе, получают цементное тесто, называемое иначе пастой. С увеличением количества воды тесто становится подвижнее.

Тесто, изготовленное из цемента или какого-либо другого вяжущего вещества, представляет собой концентрированную водную суспензию, характеризующуюся определенной структурой и соответственно повышенной вязкостью. Такие системы называют вязкопластичными, структурированными.

Возникновение повышенной вязкости относят за счет ван-дер-ваальсовых сил, в той пли иной мере связывающих отдельные высокодисперсные частички в суспензии. Разрушение таких структур наступает, в частности, при механических воздействиях на систему (вибрация, толчки, встряхивание, перемешивание и т. п.). При этом структурная вязкость падает и суспензия приобретает способность течь. При прекращении механических воздействий структурные связи в системе вновь восстанавливаются, вязкость суспензии повышается и текучее состояние исчезает.

Такое явление, характерное для структурированных смесей вяжущих с водой, называется тиксотропиеи. По некоторым данным, в них должны присутствовать частицы размером менее 4 мкм, способные к броуновскому движению и сольватации.

Нормально вязкие системы начинают течь при любом перепаде давления. Чтобы вызвать течение структурированных систем, необходимо приложить дополнительную силу, соответствующую предельному напряжению сдвига. Таким образом, для подобных систем существует предельное значение скорости сдвига, вызывающее переход его из упругопластического состояния в состояние временной текучести.

Структурная вязкость в большой мере зависит как от свойств цементов, так и от концентрации, температуры и продолжительности выдерживания суспензии. Важно отметить, что в зависимости от В/Ц и продолжительности выдерживания теста значительно изменяются характер и время последующего застудневания при прекращении механических воздействий, а также структурная вязкость. Для определения структурной вязкости цементных паст и растворов пользуются вибровискозиметром А. Е. Десова. Вязкость в нем определяют по скорости всплывания шарика диаметром 20,1 мм и массой 2,82 г в трубке, подвергаемой вибрации с заданной частотой и амплитудой.

На 39 приведены результаты некоторых определений вязкости (Па-с) теста из обычного цемента, а также теста с добавкой пластификатора —омыленного пека в количестве 0,05—0,1 % массы цемента. Пек, являясь поверхностно-активным веществом, способствует значительному уменьшению вязкости цементного теста, а также растворных и бетонных смесей, лучшей их ‘ удобоукладываемости, повышению плотности и, следовательно, их качества. Таким же образом на вязкость действуют добав-^*!

2Ь£д ки СДБ и других ПАВ.

В цементном тесте уже в момент его изготовления начинаются сложные н разнообразные процессы, обусловливающие постепенное превращение пластической массы в затвердевший цементный камень. Структурная вязкость теста во время твердения резко увеличивается. Одновременно тесто приобретает некоторую пластическую прочность. Ее можно характеризовать значением предельного напряжения сдвига, возникающего в тесте при погружении в него под той или иной постоянной нагрузкой конического пластомера МГУ.

GardenWeb

Свойства бетона

Основные свойства бетона — прочность, пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость.

Прочность. Как и у всех каменных материалов, прочность бетона при сжатии значительно (в 10…20 раз) выше, чем при растяжении .и изгибе. Поэтому в строительных конструкциях бетон, как правило, подвергается сжимаюим напряжениям. Говоря о прочности бетона, подразумевают его прочность на сжатие.

Читайте так же:
Срок годности цемента пц 400 д20

Бетон на портландцементе набирает прочность постепенно. При нормальной температуре и постоянном сохранении влажности рост прочности бетона продолжается длительное время, но скорость набора прочности со временем затухает. Прочность бетона характеризуется его маркой (рис. 1).

Марка бетона определяется по пределу прочности при сжатии образцов-кубов размером 150Х 150Х 150 мм, изготовленных из рабочей бетонной смеси и твердевших 28 сут в нормальных условиях (температура (20±2) °С и относительная влажность воздуха 95 %). Методы определения прочности бетона регламентированы ГОСТ 10180—78.

Для тяжелых бетонов были установлены следующие марки: М50, М75, М100, Ml50, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700 и М800.

Прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Но прочность заполнителя (песка, щебня, гравия), как правило, выше прочности самого бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Таким образом, прочность бетона определяется главным образом прочностью затвердевшего цементного камня и прочностью его сцепления с заполнителем.

Прочность цементного камня зависит от двух факторов: марки цемента и соотношения воды и цемента. Чем выше марка цемента, тем при прочих равных условиях прочнее будет цементный камень. Зависимость прочности цементного камня от соотношения цемента и воды в бетонной смеси объясняется следующим. Цемент при твердении химически связывает 20…25% воды от собственной массы, а чтобы обеспечить необходимую подвижность бетонной смеси, приходится брать 40…80% воды от массы цемента. Естественно, чем больше в бетоне будет свободной, химически не связанной воды, тем больше будет пор в цементном камне и соответственно ниже его прочность.

Прочность сцепления между цементным камнем и заполнителями определяется в основном качеством поверхности заполнителя. Для обеспечения высокой прочности сцепления поверхность зерен заполнителя должна быть чистой и шероховатой, Например, бетон на щебне при прочих равных условиях прочнее бетона на гравии.

Усадка бетона. При твердении на воздухе происходит усадка бетона — сокращение линейных размеров до 0,3… 0,5 мм на 1 м длины. Большие усадочные деформации — одна из причин образования трещин в бетоне. Особенно значительна усадка в начальный период твердения: в первые сутки она достигает 70% от месячного значения. Причина усадки бетона — усадка твердеющего цементного теста, поэтому чем больше в бетоне цемента, тем больше его усадка и вероятность растрескивания.

Пористость. Для получения удобоукладываемой бетонной смеси приходится вводить в состав бетона в 2…4 раза больше воды, чем может ее связать твердеющий цемент. Избыток воды приводит к образованию пор в бетоне. Уменьшают пористость бетона уменьшением количества воды по отношению к цементу, а также снижением общего содержания цементного теста в бетоне.

В среднем пористость плотно уложенного и затвердевшего бетона 5…7%. При такой пористости бетон непроницаем для воды, но проницаем для легких нефтепродуктов (бензин, керосин) и газов.

Морозостойкость бетона зависит от количества и характера (открытые и закрытые) пор, а также от морозостойкости заполнителя.

Для получения достаточной морозостойкости бетон изготовляют из морозостойких заполнителей, снижают до минимума содержание в нем воды, при этом максимально плотно укладывают бетонную смесь с помощью вибраторов или других механизмов. Кроме того, целесообразно применять гидрофобные и пластифицированные цементы или поверхностно-активные гидрофобизирующие добавки.

Согласно СНиП 2.03.01-84, марки по морозостойкости для тяжелых бетонов F50, 75, 100, 150.

Огнестойкость. Под огнестойкостью бетона понимают его способность сохранять прочность при кратковременном воздействии высоких температур, например при пожаре. При кратковременном нагреве благодаря малой теплопроводности бетон прогревается на небольшую глубину, причем содержащаяся в нем вода (в том числе и химически связанная) испаряется, понижая температуру бетона. При длительном действии высоких температур в бетоне могут произойти необратимые химические изменения, сопровождающиеся потерей им прочности.

Для устройства конструкций топок, печей и промышленных труб применяют специальный жароупорный бетон на глиноземистом цементе и жаростойких заполнителях.

Самым важным свойством бетона является его прочность, т.е. способность сопротивляться внешним силам не разрушаясь. Как и природный камень, бетон лучше всего сопротивляется сжатию, поэтому за критерий прочности бетона строители приняли предел прочности бетона при сжатии. Чтобы определить прочность бетона, из него изготовляют эталонный кубик с ребром 200 мм. Затем на гидравлически прессе такой кубик подвергают сжатию, доводя до разрушения. По этому, зная разрушающую нагрузку и площадь поперечного сечения образца, можно определить прочность. Например, если бетонный кубик с ребром 200 мм разрушился при нагрузке 800 кН (80 тонн), то предел прочности при сжатии будет равен 20 МПа (200 кгс/см2).

Читайте так же:
Нагнетание цементного раствора за обделку тоннеля

В зависимости от прочности на сжатие бетон делится на марки. Марку бетона строители определяют по пределу прочности эталонного кубика с ребром 200 мм. Так, в Советском Союзе в строительстве применяют следующие марки бетона: 600,500, 400, 300, 250, 150, 100 и ниже. Выбор марки определяется условиями, в которых будет работать бетон.

Прочность бетона зависит от прочности каменного заполнителя (щебня, гравия) и от качества растворенного в воде цемента: бетон будет тем прочнее, чем прочнее каменные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем. Прочность природных камней не изменяется со временем, а вот прочность бетона со временем даже растет.

Другим важным свойством бетона является средняя плотность -отношение массы материала ко всему его объему (выражается в кг/м3, г/см3 или процентах). Средняя плотность бетона всегда меньше 100%.

Средняя плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше средняя плотность, бетона, тем он прочнее. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в химическую реакцию с цементом при его твердении, при плохом перемешивании бетонной смеси и, наконец, при недостатке цемента.

Свойство, обратное средней плотности бетона, — пористость — есть отношение объема пор к общему объему материала, т.е. пористость “дополняет” среднюю плотность бетона до 100%. Как бы плотен ни был бетон, в нем всегда есть поры!

Водостойкость — это свойство бетона противостоять действию воды не разрушаясь. Чтобы определить водостойкость бетона, изготовляют два образца: один в сухом виде раздавливают на прессе и определяют его нормальную прочность. Другой образец предварительно погружают в воду, а после насыщения водой также разрушают на прессе. Из-за ослабления связей между частицами прочность образца уменьшается. Отношение прочности насыщенного водой образца к прочности в сухом виде называется коэффициентом размягчения материала. Для бетона он больше 0,8. Кроме того, на водостойкость бетона оказывают влияние гидратные новообразования, которые имеют очень низкую растворимость. Поэтому бетон является водостойким и может применяться для сооружений, подвергающихся действию воды — плотин, пирсов, молов.

Теплопроводность характеризует способность бетона передавать через4 свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях бетона. Теплопроводность бетона почти в 50 раз меньше, чем у стали, но зато выше, чем у строительного кирпича.

Сравнительно невысокая теплопроводность обеспечивает бетону довольно высокую огнестойкость — способность материала выдерживать действие высоких температур. Бетон может выдержать в течение длительного времени температуру выше 1000 °С. При этом он не разрушается и не трескается.

Все знают, что если в поры камней проникает вода, то, замерзая, она расширяется и тем самым разрушает даже самые крепкие горные породы. Бетон же при насыщении водой может выдерживать многократное замораживание и оттаивание. При этом он не разрушается и почти не снижает своей прочности. Это свойство называется морозостойкостью.

Средняя плотность бетона может быть разной. Она зависит от заполнителей, которые используются в бетоне. По этому признаку бетоны делятся на три вида: тяжелый, легкий и особо легкий. Эта классификация зависит от массы заполнителя, применяемого при изготовлении бетона. Так, например, бетон на естественных заполнителях из гранита, известняка, доломита имеет среднюю плотность 2200—2400 кг/м3, а прочность его достигает 60 МПа (или 600 кгс/см2). Такой бетон называют тяжелым. А вот бетон на щебне из легких каменных пород (пемза или туф) имеет меньшую среднюю плотность – обычно 1600-1800 кг/мЗ и называется легким бетоном. Если бетон изготовить на искусственных легких пористых заполнителях из обожженных до спекания глиняных материалов, как, например, керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, зольный гравий и т.п., то можно получить целую гамму легких бетонов с различной средней плотностью — до 1800 кг/мЗ. Их прочность колеблется от 7,5 до 40 МПа (75 до 400 кгс/см2).

Применение тяжелого или легкого бетона определяется типом Конструкции и условиями ее эксплуатации.

По назначению бетоны подразделяются на бетон обычный – для изготовления колонн, балок, плит и тому подобных конструкций; бетон гидротехнический — для плотин, шлюзов, облицовки каналов; бетон для подземных сооружений — для изготовления труб колодцев, резервуаров; бетон для дорожных покрытий; бетоны специального назначения на специальных видах цемента — кислотоупорный, жаростойкий и т.п.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector