Бетон. Классификация бетонов.
Бетон на неорганических вяжущих веществах представляет собой композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок.
Бетон является одним из важнейших строительных материалов современного строительства. Это объясняется следующим:
- возможностью изменения свойств бетона в широком диапазоне путем использования компонентов соответствующего качества и применения специальных методов физико-химической и физико-механической обработки;
- легкостью механической обработки бетонной смеси, обладающей регулируемой пластичностью и позволяющей изготовлять самые разнообразные по форме и размерам строительные конструкции;
- возможностью полной механизации бетонных работ;
- экономичностью бетона, так как до 80 – 90% объема его составляют заполнители из местных каменных материалов.
Бетоны классифицируют по следующим признакам: объемной массе, назначению в строительстве, ввиду вяжущего и заполнителя, прочности, морозостойкости, структуре.
Основной считается классификация бетона по объемной массе, в результате чего различают особо тяжелый бетон, который имеет объемную массу более 2500 кг/м3, тяжелый (обычный) с показателем объемной массы 1800 – 2500 кг/м3, легкий – 500 – 1800 кг/м3 и особо легкий со значением объемной массой меньше 500 кг/м3.
|
|
|
По назначению бетоны бывают следующих видов:
1. общестроительные (конструктивные) бетоны, используемые для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (колонны, балки, плиты);
2. гидротехнические бетоны, предназначенные для таких инженерных сооружений, как плотины, портовые сооружения, шлюзы, облицовка каналов и др.;
3. дорожные бетоны для дорожных покрытий и оснований, для полов;
4. специальные кислотоупорные, жароупорные; для биологической защиты;
5. теплоизоляционные; декоративные;
6. бетонополимеры;
7. электропроводящие и электроизолирующие.
По виду вяжущего вещества бетоны подразделяют на такие группы:
1. цементные, изготовленные на гидравлических вяжущих веществах (различных цементах);
2. силикатные, приготовленные на основе известково-песчаных вяжущих с последующей автоклавной обработкой;
3. гипсовые бетоны, в которых имеются гипсовые и гипсоцементные вяжущие;
4. шлаковые, созданные на основе шлаковых вяжущих веществ;
5. асфальтобетон - бетон, изготовленный на основе битума и дегтя;
6. полимерцементные — цементные бетоны, в процессе изготовления которых в бетонную смесь добавляют кремнийорганические или водорастворимые полимеры (латексы, водорастворимые смолы и др.);
|
|
|
7. полимер-силикатные кислотостойкие бетоны на основе жидкого стекла с добавлением в процессе изготовления их полимерных добавок (фуриловый спирт);
8. бетонополимеры — бетоны на основе минеральных вяжущих, которые после затвердевания подвергаются вакуумной сушке и пропитке различными мономерами с последующей полимеризацией в поровой структуре бетона;
9. полимербетоны — составы, полученные на основе синтетических смол и химически стойких наполнителей и заполнителей без активного участия цементов и воды.
В зависимости от крупности применяемого заполнителя различают мелкозернистый бетон с наибольшей крупностью заполнителя до 10мм, крупнозернистый с крупностью заполнителя до 150мм.
По структуре бетоны делятся на плотные, в которых количества цементного камня достаточно для полного заполнения межзернового пространства заполнителя, и пористые, в которых пустоты получаются вследствие того, что не все межзерновое пространство заполняется цементным камнем.
Особой разновидностью является ячеистый бетон, получаемый из смеси вяжущего, воды и порообразователя, имеющий равномерно распределенные поры размером 1—3мм.
|
|
|
Бетон хорошо сопротивляется сжимающим усилиям и значительно слабее растягивающим нагрузкам. В зависимости от показателя прочности при сжатии бетон подразделяется на марки. Марка бетона определяется по величине предела прочности при сжатии образцов в виде кубов с ребром 15см (или 10см при соответствующем пересчете), изготовленных из бетонной смеси. Изделия испытывают после твердения их в течение 28 суток при температуре 20 ± 2°C и относительной влажности окружающей среды не ниже 90%. Бетоны имеют марки от 100 до 600.
Морозостойкость характеризует способность бетона без разрушений и существенной потери прочности выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии. По морозостойкости бетоны подразделяют на марки от 50 до 300. Существенное влияние на морозостойкость бетона оказывает его структура, точнее, характер пор (открытые, замкнутые).
Легкие бетоны менее теплопроводны по сравнению с тяжелыми, поэтому их применяют преимущественно в наружных ограждающих конструкциях. В несущих конструкциях используют более плотные и прочные легкие бетоны (на пористых заполнителях и ячеистые) плотностью 1200-1800 кг/м3. Пористость бетонов может быть очень большой до 70 – 85 % у ячеистых теплоизоляционных бетонов и незначительной 8 – 10 % у плотных гидротехнических бетонов.
|
|
|
Компоненты бетона.
В правильно подобранной бетонной смеси расход цемента составляет 8 - 15%, а заполнителей 80 – 85 % (по массе). Экономически выгодно использование местных заполнителей, которыми являются песок, гравий, щебень, а также побочные продукты промышленности (например, дробленные и гранулированные металлургические шлаки), характеризующиеся сравнительно невысоким уровнем издержек производства.
Марку цемента выбирают в зависимости от проектной марки бетона по прочности при сжатии (табл. 11.2.).
Таблица 11.2.
Соотношение марок бетона и цемента.
| Марка бетона | М150 | М200 | М250 | М300 | М350 | М400 | М450 | М500 | М600 |
| Марка цемента | М300 | М300 | М400 | М400 | М400 | М500 | М550 | М600 | М600 |
Если марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, то надо разбавить высокоактивный цемент тонкомолотой активной добавкой, чтобы избежать перерасхода высокомарочного цемента.
Заполнитель для изготовления бетона должен состоять из зерен разного размера (разных фракций), при этом количество крупных, средних и мелких зерен (т.е. зерновой состав заполнителя) устанавливается на основе проверенных рекомендаций таким образом, чтобы зерна меньшего размера располагались в пустотах между крупными. Чем компактнее расположены зерна заполнителей, тем меньше объем пустот в бетоне.
В качестве мелкого заполнителя при изготовлении бетона применяют песок, состоящий из зерен размером 0,16 – 5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/см3. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, полученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов.
Крупным заполнителем бетона являются гравий, щебень с размером зерен 5 - 70мм. При бетонировании массивных конструкций можно применять щебень крупностью до 150мм. Зерна гравия имеют окатанную форму и гладкую поверхность. Обычно гравий содержит в том или ином количестве песок, а также вредные примеси - глину, пыль, слюду, гумусовые вещества (органические примеси).
Щебень получают дроблением изверженных, метаморфических, плотных и водостойких осадочных горных пород (плотных известняков, песчаников и др.). Зерна щебня имеют угловатую форму; желательно, чтобы по форме они приближались к кубу. Более шероховатая, чем у гравия, поверхность зерен способствует лучшему их сцеплению с цементным камнем. Прочность исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии должна не менее чем в 1,5-2 раза превышать марку бетона.
Содержание пылевидных и илистых частиц при изготовлении бетона допускается в зависимости от вида исходной горной породы и марки щебня и гравия по прочности. Количество пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемое отмучиванием, в гравий и щебень допускается не более 1%. Содержание органических примесей в крупном заполнителе проверяют, пользуясь той же методикой, которая применяется для песка, гравий и щебень при обработке водным раствором едкого натра не должны придавать раствору окраску темнее эталона. Радиационно-гигиеническая оценка мелкого и крупного заполнителя должна проверяться постоянно на содержание естественных радионуклидов.
Вода, применяемая для затворения бетонной смеси и поливки бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества. Для затворения бетонной смеси применяют водопроводную питьевую воду, а также природную воду (рек, естественных водоемов), имеющую водородный показатель pH не менее 4, содержащую не более 5000 мг/л минеральных солей, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л (в пересчете на SO3). При изготовлении бетона, допускается применять болотные, а также сточные бытовые и промышленные воды без их очистки.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 448; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!