Свойства бетонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

БЕТОНЫ

Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате укладки, уплотнения и твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, заполнителей добавок и воды. Смесь этих материалов до затвердевания называется бетонной смесью.

Бетон - композиционный материал конгломератной структуры. Каждый компонент играет свою роль.

Заполнители (80-85 % объема) - заполняют объем, создают каркас, уменьшают усадку при твердении:

- Мелкий заполнитель - песок (0,125-5 мм) - природный и искусственный (дробленый).

- Крупный заполнитель (5-70 мм):

щебень (угловатая форма, шероховатая поверхность) природные и гравий (окатанная форма, гладкая поверхность) искусственные

Тесто (вяжущее + вода) - выполняет функцию смазки и «клея», обеспечивая пластичность, подвижность смеси, а после затвердевания - матрица, объединяющая зерна заполнителей.

Вяжущее - можно выбрать из широкой номенклатуры минеральных вяжущих материалов.

Добавки - изменяют свойства смесей и бетона. Добавки в настоящее время имеют чрезвычайно широкую номенклатуру. Об этом можно судить по назначению добавок:

Поверхностно-активные вещества:

пластификаторы

суперпластификаторы

гидрофобизаторы

воздухововлекающие

пенообразователи

Газообразователи

Ускорители твердения

Противоморозные

Ингибиторы коррозии арматуры

Водоудерживающие

Тестообразующие

Выбор материалов для изготовления бетонов диктуется требованиями, связанными с условиями изготовления и эксплуатации конструкций.

Требования к материалам для бетона нормируются соответствующими ГОСТ, техническими условиями.

Бетон - один из важнейших строительных материалов.

Преимущества:

Низкий уровень затрат на изготовление конструкций (использование местного сырья - гравия, щебня, песка, отходов промышленности - дробленого шлака, зол, отработанных песков).

Пониженный расход электроэнергии на приготовление по сравнению со сталью, алюминием, стеклом, кирпичом.

Возможность изготавливать конструкции любой формы и размеров.

Широкий диапазон изменения основных свойств (прочность, плотность, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность).

Максимальная механизация и автоматизация процесса приготовления бетонных смесей и конструкций, высокая индустриальность строительства.

Долговечность, огнестойкость.

Недостаток: хрупкий как все каменные материалы (низкая прочность при растяжении) - устраняется в железобетоне за счет введения арматуры.

Классификация

Бетоны разделяются в зависимости от:

1. Структуры

бетоны плотной структуры, у которых пространство между зернами заполнителя (крупного и мелкого или только мелкого) заполнено затвердевшим вяжущим.

крупнопористые (малопесчаные и беспесчаные) бетоны, у которых пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заняты мелким заполнителем и затвердевшим вяжущим.

поризованные бетоны, у которых пространство между зернами заполнителя занято затвердевшим вяжущим, поризованным пено- и газообразователями, воздухововлекающими добавками.

ячеистые бетоны - бетоны с искусственными порами, играющими роль своеобразного заполнителя.

2. Средней плотности

особо тяжелые - плотность более 2500 кг/м3 (для биологической защиты и радиационной защиты).

тяжелые - плотность более 2200 кг/м3-2500 кг/м3 включительно (несущие конструкции).

облегченные - плотностью более 1800 кг/м3-2200 кг/м3 (несущие конструкции).

легкие - плотность более 500 кг/м3-1800 кг/м3 (ограждающие конструкции).

особо легкие - плотность до 500 кг/м3 включительно (теплоизоляционные).

3. Вида вяжущих:

цементные;

силикатные (на известково-кремнеземистом вяжущем автоклавного твердения);

на гипсовом вяжущем;

на смешанных вяжущих (известково-цементных, известково-шлаковых, цементно-известково-шлаковых и т.д.);

на специальных вяжущих (органических или неорганических).

4. По виду заполнителей:

на плотных заполнителях;

на пористых заполнителях;

на специальных заполнителях, удовлетворяющих специальным требованиям (жаростойкость, химическая или радиационная стойкость и т.п.)

5. По зерновому составу заполнителей:

крупнозернистые - с крупным и мелким заполнителем;

мелкозернистые - только на мелких заполнителях (с крупностью до 10 мм).

6. По условиям твердения:

естественного твердения;

подвергнутые тепловой обработке при атмосферном давлении;

подвергнутые автоклавной обработке.

7.По назначению:

Конструкционные бетоны (для несущих и ограждающих конструкций).

Гидротехнические.

Для дорожных покрытий.

Специальные (жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, теплоизоляционные, декоративные).

Бетонная смесь - пластично-вязкая система, сочетающая свойства твердого тела (структурная прочность) и жидкости (вязкое сопротивление сдвигу). В отличие от истинных жидкостей растекается и заполняет форму лишь после разрушения структуры (под действием внешних сил). Способность бетонных смесей разжижаться при механических воздействиях и загустевать в спокойном состоянии называется тиксотропией.

Основным технологическим свойством бетонных смесей является удобоукладываемость.

Удобоукладываемость - способность смеси при данном способе уплотнения заполнять форму и образовывать плотную однородную массу. Оценивается:

Подвижностью (характеризует структурную прочность) - по осадке стандартного конуса, см.

Жесткостью (характеризует динамическую вязкость) - по времени вибрирования в секундах, необходимого для заполнения технического вискозиметра. смесь вяжущий бетонный технологический

Связностью - способностью не расслаиваться - оценивается величиной водоотделения после отстаивания.

Проектирование состава бетонных смесей должно обеспечить:

Требуемую удобоукладываемость смеси - зависит от расхода воды и добавок-пластификаторов;

Требуемую прочность бетона - зависит от В/Ц (Ц/В);

Экономичность (по расходу вяжущего).

Бетон характеризуется проектными классами по прочности на осевое сжатие и по прочности на осевое растяжение, марками по морозостойкости, водонепроницаемости, плотности.

Класс бетона по прочности на сжатие В является гарантированным (с обеспеченностью 0,95) сопротивлением сжатию

(в МПа) стандартных образцов-кубов, испытанных согласно требованиям ГОСТ 10180-90.

Класс бетона по прочности на сжатие является основной характеристикой бетона и во всех случаях указывается в проектах. Ранее такой характеристикой выступала марка бетона, которую также определяли по сопротивлению на сжатие стандартных образцов. Разница между классом и маркой состоит в обеспеченности принятой величины, для марки обеспеченность составляет 0,5 (то есть принимается среднестатистическая величина).

Переход марки бетона к его классу осуществляется путем замены кгс/см2 на МПа и умножением марки на коэффициент (1-1,64?), где ? - коэффициент вариации прочности бетона.

По прочности на сжатие тяжелый бетон имеет классы: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В22,5; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60.

Класс бетона по прочности на растяжение В+ назначается в том случае, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве.

За проектную марку по морозостойкости (F) принимается число выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания образцов, испытанных в соответствии с ГОСТ 1006.0-95. Марка по морозостойкости назначается для конструкций, подвергающихся воздействию отрицательных температур наружного воздуха. Тяжелый бетон имеет марки F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500.

Для конструкций, которые должны соответствовать требованиям водонепроницаемости, установлены марки: W2; W4; W6; W8; W10; W12.

Конструкции, предназначенные для эксплуатации в агрессивных средах, следует изготавливать из бетона нормальной, повышенной плотности или особо плотного, о чем указывается в рабочих чертежах, ГОСТ, ТУ на изделие.

Размещено на Allbest.ru