Свойства бетонных смесей и бетонов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Основным технологическим свойством бетонной смеси является удобоукладываемости. Она оценивается по показателям подвижности (осадка конуса ОК) и жесткости (Ж) в соответствии с методами испытаний (ГОСТ 10181-2000). Подвижность бетонной смеси зависит от содержания в ней воды, водоцементного отношения, а также вида цемента, крупности заполнителей, количества и гранулометрического состава песка, введения в бетон добавок. Хотя увеличение содержания воды в бетоне, увеличивая подвижность и улучшая удобоукладываемости, облегчает укладку, лишняя вода в бетоне вредна. Она увеличивает вероятность расслаивания бетонной смеси, требует повышенного расхода цемента, увеличивает пористость и усадку бетона, что снижает его качество. Поэтому в последнее время повышение подвижности бетонных смесей достигают не увеличением содержания в них воды, а введением специальных химических добавок- пластификаторов и суперпластификаторов.

Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости

Марка	Норма по показателям		Характеристика смеси
Марка	жесткости, С	подвижности, см	Характеристика смеси
Ж1	1-10		Умерено жесткие
П1		1-8	Малоподвижные
П2		8-16	Подвижные
П3	-	16-24	Высокоподвижные
П4		24и более	Литые

Классы тяжелого бетона характеризуются пределом прочности на сжатие бетонного образца - куба размером 150x150x150 мм после 28 суток твердения в нормальных условиях и обозначаются В3,5; В5,0; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60 (ГОСТ 10180-90). Для перехода от класса бетона В к средней прочности бетона (МПа) необходимо В разделить на коэффициент 0,778. Например, для класса В10 средняя прочность 10/0,778 = 12,86 МПа.

Марки по морозостойкости тяжелого бетона: F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500 (ГОСТ 10060.0-95), по водонепроницаемости W2; W4; W6; W8; W12 (ГОСТ 12730.5-84).

Характеристика легких бетонов.

Вид бетона	Плотность кг/м³	Класс прочности на сжатие	Марка по морозостойкости	Теплопроводность
Конструкционный	1400-2000	В12,5-В40	F25-F50	0,64-0,99
Конструкционно-теплоизоляционный.	800-1400	В3,5-В12,5	F75-F150	0,23-0,64
Теплоизоляционный.	500-800	В1-ВЗ,5	Не нормируется	0,17-0,29

Добавки в монолитном бетоне

Наибольший интерес представляют, в первую очередь, химические добавки в бетоне - суперпластификаторы (СП). Основное назначение СП - повышение подвижности бетонной смеси до 24 см по осадке стандартного конуса без изменения прочности бетона. Применение в монолитном бетоне суперпластификаторов и других эффективных добавок должно преследовать прежде всего цель - повышение технологичности бетонных работ и получение бетона с заданными свойствами. Повышение технологичности бетонных работ достигается улучшением удобоукладываемости, удобоперекачиваемости бетонных смесей, стабильности их свойств в различных условиях, снижением трения и сцепления бетона с поверхностью опалубки.

Выбор типа добавок производят из условия получения максимального экономического эффекта от их применения с учетом требований, предъявляемых к бетону монолитных конструкций.

Применение СП в технологии монолитных бетонных работ дает ряд преимуществ:

· практически исключается виброуплотнение бетонной смеси за счет ее полного растекания в опалубке;

· сокращение трудоемкости и продолжительности бетонирования;

· повышение прочности монолитного бетона за счет малого водоцементного соотношения (0,3-0,4).

Применение пластифицирующе-воздухововлекающих добавок типа омыленной растворимой смеси (ВЛХК), этилсиликоната натрия (ГЮК-10) и других рационально использовать для получения однородных подвижных легкобетонных смесей, а также для получения бетона повышенной морозостойкости.

Суперпластификатор (СП) представляет собой полимерные сульфинированные формальдегидные соединения на основе нафталина и меламина.

В зависимости от химического состава СП делятся на три группы:

1-сульфинированные меламиноформальдегидные смолы (МФ);

2-сульфинированные нафталино-формальдегидные смолы (НФ);

3-модифицированные лигносульфанаты (МЛС).

Наибольший эффект достигается применением СП в комплексе с другими добавками-регуляторами.

Технологический эффект	Состав комплексной добавки
Замедление схватывания бетонной смеси	СП+воздухововлекающие добавки типа СДО (смола древесная омыленная); СП+СДО (0,Зч÷0,4)%+0,01%)
Ускорение твердения бетона	СП+хлориды щелочных металлов СП+САК (соли азотной кислоты) (0,6÷0,7)%+0,1%
Обеспечение твердения в зимних условиях	СП+противоморозные добавки типа НН (нитрит натрия) СП+НН; (0,5÷0,7)%+(3÷5)%

Приготовление и дозирование химических добавок может осуществляться как на централизованных заводах товарного бетона, так и на специализированном оборудовании, установленных на стройплощадках. Приготовление растворов добавок производится путем растворения химических веществ до заданной концентрации. Полученный водный раствор с помощью насоса-дозатора подается в бетоносмесители и перемешивается. Дозирование осуществляется обычным способом по объему с точностью +2÷3%. В качестве дозаторов используются автоматические объемные дозаторы типа ДОП-25, обеспечивающие дозирование растворов добавок с точностью до +2%.

Качество бетонных работ и производительность труда во многом определяются технологическими свойствами бетонной смеси. Бетонная смесь состоит из цементного теста, мелкого и крупного заполнителя. Каждый из этих компонентов влияет на вязкопластичные свойства смеси. Так, при увеличении содержания заполнителей смесь становится жесткой, а чем больше в цементном тесте воды, тем бетонная смесь становится подвижнее.

Характеристикой вязкопластичных свойств бетонной смеси служит удобоукладываемость – способность бетонной смеси легко укладываться в форму и уплотняться под действием различных способов уплотнения, не расслаиваясь. Удобоукладываемость различных смесей оценивают по их подвижности и жесткости.

Подвижность служит характеристикой удобоукладываемости пластичных смесей, способных деформироваться под действием собственного веса. Подвижность характеризуется осадкой конуса, отформованного из испытуемой бетонной смеси. Для этого стандартный конус заполняют смесью, уплотняя его штыкованием. После выравнивания верхней поверхности уплотненной смеси, форму–конус снимают и измеряют осадку конуса бетонной смеси, значение которой (в сантиметрах) послужит показателем подвижности (П).

Жесткость – характеристика удобоукладываемости бетонных смесей с малой подвижностью, у которых не наблюдается осадка конуса. Её определяют по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из бетонной смеси. Устройство для определения жесткости включает вибростол, металлическую цилиндрическую ёмкость и металлический диск с шестью отверстиями, закрепленный на штативе.

Для определения жесткости бетонной смеси конус заполняют смесью и уплотняют его штыкованием. Затем форму–конус снимают и опускают металлический диск на поверхность бетонной смеси. После этого включают вибратор. Время в секундах, в течение которых смесь распределится в цилиндре равномерно и хотя бы через два отверстия диска начнет выделяться цементное тесто, принимают за показатель жесткости бетонной смеси (Ж).

Связанность – способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т. е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения. При нормальной подвижности распределение фракций заполнителя в объеме смеси достаточно равномерное. При повышенной влажности и наличии в смеси тяжелых фракций вода, как наиболее легкий компонент смеси, отжимается вверх; а крупный заполнитель (гравий, щебень), плотность которого обычно больше растворной части смеси (цемент, песок и вода), опускается вниз.

Застройщик, собирающийся отливать бетонную опору при высоком уровне грунтовых вод, должен учитывать возможность расслоения тяжелой бетонной смеси от повышенной влажности. Если воду из скважины сложно удалить, то в бетонную смесь не следует вводить тяжелые фракции размером больше 2…3 см; лучше применить пескобетонную смесь, без щебня.

При создании легких бетонов на керамзите или шлаке следует учитывать возможность всплытия легких фракций, если в смеси будет избыток воды. Такое расслоение может произойти как при бетонировании, так и в процессе приготовления бетонной смеси в бетоносмесителе.

Избыточная влажность делает бетон неоднородным, снижая его прочностные показатели и морозостойкость. Связанность бетонной смеси обеспечивается правильным подбором её составляющих.

Прочность – свойство бетона сопротивляться разрушению от действия внешних нагрузок. Она определяется прочностью цементного камня и его сцепления с заполнителем. Как у всех каменных материалов, прочность бетона на сжатие значительно выше, чем на растяжение или изгиб (в 10…20 раз).

Бетон на портландцементе набирает прочность постепенно. При нормальной температуре и постоянном сохранении влажности рост прочности бетона продолжается длительное время, но скорость ее набора со временем затухает.

Прочность бетона принято оценивать по результатам испытаний его образцов через 28 суток твердения в нормальных условиях (температура 20 °С, влажность 95%). По итогам этих опытов бетону присваивают марку. Так, если бетон выдержал нагрузку 350 кг/см2, то его марка – М350.

Отличительная особенность бетона – неоднородность его свойств. Это объясняется изменчивостью качества сырья, разными режимами приготовления смеси и её транспортировки, разнообразием условий твердения, как по температуре, так и по влажности. Квалификация работников, организация контроля над строительством косвенным образом также сказываются на прочности бетона.

В практике выполнения бетонных работ вводится и такое понятие, как класс бетона – показатель, который учитывает возможные отклонения реальных свойств бетона от тех, которые оценены по результатам испытания образцов. Принимается, что реальные свойства бетона составляют 80…90% от свойств испытанных образцов. Например, класс бетона ВЗО соответствует бетону М400, а В40 – М550.

Прочность бетона зависит от марки цемента и соотношения воды и цемента (водоцементное соотношение В/Ц). Чем выше марка цемента, тем при прочих равных условиях прочнее будет цементный камень.

Влияние на прочность водоцементного соотношения 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. После набора прочности в массиве бетона остаются мелкие поры, не оказывающие ощутимого влияния на свойства бетона.

Естественно, чем больше будет свободной воды, тем больше останется пор в цементном камне, уменьшится его прочность . Морозостойкость также будет снижена, ибо вода, попавшая в поры, при замерзании своим расширением начнет разрушать структуру цементного камня изнутри.

На основании опыта была установлена зависимость прочности бетона в возрасте 28 суток от цементно–водного отношения и марки цемента.

R28 = 0,6 RЦ (Ц/В – 0,5) – для бетона с В/Ц=0,4…0,7;

R28 = 0,4 RЦ (Ц/В + 0,5) – для бетона с В/Ц ≤ 0,4;

Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!