Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Свойства бетонных смесей





1. Удобоукладываемость – способность бетонной смеси заполнять форму бетонируемого изделия и уплотняться под действием силы тяжести или внешних механических воздействий. Удобоукладываемость оценивается подвижностью и жесткостью.

Подвижность – способность бетонной смеси растекаться под действием собственной массы. Степень подвижности оценивается осадкой бетонной смеси, укладываемой в три слоя в стандартную конус-форму. Уплотняют каждый слой штыкованием по 25 раз металлическими стержнями – штыковками.

 

Рис. 3. Определение подвижности бетонных смесей

 

 

Жесткость – способность растекаться и заполнять форму под действием вибрации. Характеризуется временем вибрации, необходимым для выравнивания конуса из бетонной смеси в специальном приборе.

Рис. 4. Определение жесткости бетонных смесей

 

Удобоукладываемость зависит от: вида цемента (больше водопотребность у пуццоланового и ШПЦ); количества воды; количества цементного теста; крупности и формы зерен заполнителя; содержания песка; наличия ПАВ. ПАВ: 1) СДБ – 0,15–0,25 % дает снижение водопотребности смеси на 8–12 % и снижение расхода цемента на 6–10 %; 2) суперпластификаторы (С-3, 10, 03 и др.) – 0,1%. Снижение водопотребности при введении ПАВ позволяет: повысить плотность и прочность бетона; ускорить процессы схватывания и твердения бетона; улучшить коррозионную стойкость; повысить долговечность; уменьшить водопроницаемость и истираемость.

2. Связность (нерасслаиваемость), характеризует способность бетонной смеси не расслаиваться при транспортировке, выгрузке и укладке. Бетонная смесь характеризуется также: плотностью; видом крупного заполнителя (щебень, гравий, керамзит); наличием или отсутствием песка; сроками схватывания.

Твердение бетона

Процесс твердения бетона обусловлен гидратацией цементного вяжущего. Цементные бетоны твердеют медленно при нормальных условиях (t = 20 2 ºС и относительной влажности более 90 % или в воде). Главные составляющие процесса твердения – вода и температура.

Вода. При недостатке влаги возможна неполная гидратация составляющих цемента. Для сохранения повышенной влажности твердеющего бетона его поливают водой, покрывают опилками, пленками, наносят покрытия (кюринг).

Температура. Снижение температуры замедляет скорость прохождения химических реакций. Снижение температуры до +5 ºС замедляет скорость твердения в 3–5 раз. Еще медленнее идет процесс твердения при температуре бетона +5–0 ºС. Бетон после 28 суток твердения при 0 ºС имеет прочность 4 суток при 20 ºС. Если после начального твердения при 0 ºС повысить температуру твердения, то скорость твердения и прочность бетона резко возрастают. Замораживание твердеющего бетона приводит к прекращению набора прочности и даже к разрушению неокрепшего бетона под действием замерзающей воды, увеличивающейся в объеме на 9 %. Процессы схватывания ускоряются при повышении температуры: +15 ºС – 4 ч; +50 ºС – 50 мин; +100 ºС – 35 мин. При температуре 85 ºС скорость твердения возрастает в 10 раз.

Пропаривание бетона (тепловлажностная обработка) производится при атмосферном давлении, температуре до100 ºС. Запаривание бетона производится при повышенном давлении (до 0,9–1,6 МПа) и температуре 176–200 ºС. При этомпроисходит взаимодействие Са(ОН)2 с SiO2. Возрастает количество цементирующих веществ, а следовательно, прочность и плотность бетона. При температуре более 100 ºС дополнительно ускоряется набор прочности. Оборудование для запаривания – автоклавы.

Недостатки тепловой обработки: нарушение структуры от увеличения объема газовой фазы; в период подъема и снижения температуры возможно неравномерное расширение или сжатие, а также внутренние напряжения; миграция влаги, образование направленной пористости, что ведет к повышению водопроницаемости и снижению коррозионной стойкости бетона; неполнота гидратации из-за образования плотного новообразования на поверхности зерен цемента. Поэтому качество бетона, твердеющего 28 сут в нормальных условиях, выше, чем пропаренного. Для снижения отрицательных явлений при пропаривании отформованные изделия выдерживают 1,5–2 ч для набора начальной структурной прочности перед медленным подъемом температуры в камере.

Свойства бетона

Свойства бетона зависят от его состава; вида цемента; заполнителей; количества воды затворения (В/Ц); способа уплотнения бетонной смеси и ухода за бетоном.

1. Прочность на сжатие – важнейшая характеристика бетона, зависит от прочности его составляющих (заполнителей и цементного камня); сцепления между ними; плотности структуры (В/Ц) или ее обратной величины Ц/В; способа уплотнения; условий твердения.

Рис. 5. Зависимость прочности бетона от Ц/В при разных марках цемента

 

 

Прочность заполнителей для тяжелых бетонов в 1,5–2 раза выше прочности рядовых бетонов. В интервале Ц/В 1,3–2,5 эта зависимость близка к прямой линии и выражается уравнением Боломея–Скрамтаева:

Rб = АRц (Ц/В – 0,5),

где А – коэффициент качества заполнителя, средний равен, 55–0,65.

При Ц/В > 2,5

Rб = А1 Rц (Ц/В + 0,5), А1 = 0,37–0,43.

 

 

Рис. 6. График зависимости прочности бетона

 

 

Стандартные размеры образцов для определения прочности – 150×150×150 мм; стандартные условия твердения: t = 15–20 ºС; W 90 %; τ= 28 сут.

Если размеры образцов другие, то используется переводной (масштабный) коэффициент:

300 мм – 1,1; 100 мм – 0,95;

200 мм – 1,05; 75 мм – 0,85.

В интервале 3–28 сут R28 = Rn. lg28 / lgn. Через 7 сут достигается примерно 60 % от прочности в 28-суточном возрасте.

Соотношение между прочностью образцов и классом бетона:

В = (1–1,64ν),

где ν – коэффициент вариации прочности бетона ν = 0,135 (для сжатия) ν = 0,165 (для растяжения).

2. Прочность при изгибе. Образцы – 150×150×600 мм или100×100×400 мм. Прочность бетонов при изгибе и растяжении меньше прочности при сжатии в 9 (В10)–17 (В60) раз.

Rи = 3F·l/2b· , МПа.

Есть также классы бетона по прочности на осевое растяжение для некоторых видов бетонов, где это важно: Вр 0,8; Вр 1,2; Вр 1,6; Вр 2.

3. Упруго-пластические свойства. Деформации и напряжения в бетоне подчиняются закону Гука: ε=σ/E, где ε – относительная деформация; σ – напряжение; E – модуль упругости.

При длительном нагружении проявляются и пластические (необратимые) деформации. Модуль упругости бетона Е = 0,14 * –0,4 * МПа. Предельная деформация сжатия (перед разрушением) ≈ 1 мм/м, предельная деформация растяжения ≈ 0,1 мм/м.

4. Пористость бетонов обычно 7–10 %. Для плотных бетонов – это отрицательный фактор, для ячеистых – положительный.

5. Средняя плотность зависит от содержания вовлеченного воздуха; количества лишней воды (для гидратации нужно только 18 %); количества цемента; вида и количества заполнителей. Тяжелые бетоны имеют плотность 2200–2500 кг/м3. Легкие бетоны марок - D500–D1200; D800–D2000 (с интервалом в 100 кг/м3).

6. Сцепление бетона с арматурой. Истинное сцепление (адгезионное) + сила трения f = 0,1–0,2 от Rб. Для увеличения сцепления применяется периодический профиль арматуры.

7. Усадка и набухание. Бетонные изделия деформируются при увлажнении–высушивании. Деформирование прямо пропорционально содержанию цементного камня. Усадка обычного бетона 0,1–1,5 мм/м. Набухание в 10 раз меньше. Неравномерная усадка бетона в ранние сроки твердения приводит к появлению микротрещин.

8. Водопоглощение бетона. Сорбционное и конденсационное поглощение влаги из воздуха объясняется капиллярно-пористой структурой бетона. Плотный бетон – 0 %; на пористых заполнителях – до 8 % по массе; ячеистый – до 25 %. В воде: плотный бетон – 4–8 %; на пористых заполнителях – 20–25 %; ячеистый – 35–40 %. Полного водопоглощения достичь не удается из-за защемления воздуха в микропорах.

9. Водо- и газонепроницаемость. Газы имеют большую проникающую способность, чем жидкости. Для бетона напорных труб, тюбингов (метро), плотин, наливных и газовых резервуаров важны марки по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12…W30 (атм). Повышение водонепроницаемости производят полимерными покрытиями, пропиткой уплотняющими составами, уплотнением структуры за счет использования расширяющихся цементов, уменьшения воды затворения, добавок (хлорное железо, алюминат натрия).

10. Морозостойкость. При полном насыщении пор бетона

водой давление замерзающей воды достигает 250 МПа. В обычных условиях фронт замерзания перемещается, выдавливая часть воды, и давление на стенки снижается. Допустимая потеря прочности или массы до 5 %. Марки по морозостойкости: тяжелый бетон – F50, F75, F100, F150; напрягающий и мелкозернистый – F200, F300, F400, F500; легкий бетон – F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500; ячеистый бетон – F15, F25, F35, F50, F75, F100.

11. Стойкость в агрессивных средах (природные воды, промышленные стоки, газы) зависит от стойкости цементного камня: плотности бетона; агрессивности и температуры среды; нагруженности и действующих эксплуатационных факторов (замораживание, высушивание). Метод борьбы: повышение плотности бетона; пропитка бетона полимерами; использование сульфатостойких цементов.

12. Огнестойкость – способность сопротивляться действию огня. Огнестойкость бетона – от 2 до 5 ч. Наибольшие повреждения возникают при поливе водой нагретых железобетонных конструкций.

13. Сохранность арматуры

Коррозия – электрохимические процессы под воздействием электролитов, приводящие к окислению металла. Скорость коррозии зависит от концентрации кислорода на поверхности арматуры, рН среды и количества растворенных в электролите солей железа. Наиболее опасно переменное увлажнение и высушивание. Щелочная среда способствует образованию на поверхности арматуры защитной пленки Fe(OH)3. РН бетона 12,2–12,5 – это обеспечивает пассивацию арматуры. Минимальный защитный слой бетона 10–25 мм. Эффективно также покрытие арматуры полимерными пленками, оцинкование.

14. Долговечность (стойкость во времени) определяет экономическую целесообразность применения бетона. В благоприятных условиях бетон может работать сотню и более лет. Неблагоприятные факторы: замораживание–оттаивание; высокие температуры; водонасыщение и высушивание; химически агрессивные среды.

Date: 2016-05-25; view: 368; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию