Шпаргалка по "Строительным материалам"

Глиноземистый цемент - быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания или сплавления сырьевой смеси, богатой глиноземом. В качестве сырьевых материалов для получения глиноземистого цемента используют известняк или известь и породы с высоким содержанием глинозема Аl₂О₃, например, бокситы. Минералогический состав глиноземистого цемента характеризуется большим содержанием низкоосновных алюминатов кальция, главным из которых является однокальциевый алюминат СаО Аl₂О₃.

Глиноземистый цемент имеет вид тонкого порошка  серо-зеленого, коричневого или черного  цвета. Плотность его в рыхлом состоянии - 1000 - 1300, а в уплотненном - 1600 - 1800 кг/м³, нормальная густота обычно 23 - 28%. Тонкость помола несколько выше тонкости помола портландцемента; при просеивании глиноземистого цемента через сито № 008 должно проходить не менее 90% пробы (по массе). Сроки схватывания глиноземистого цемента: начало - не ранее чем через 30 мин, конец - не позднее 12 ч с момента затворения цемента водой.

Процесс твердения глиноземистого цемента  сопровождается значительным тепловыделением, что ограничивает его применение в массивных бетонных конструкциях, но является весьма полезным при производстве строительных работ в зимнее время.

Глиноземистый цемент выпускают марок 400, 500 и 600. Марку  цемента устанавливают по пределу  прочности при сжатии образцов-кубов  в возрасте 3 сут после твердения  в нормальных условиях. Цемент характеризуется  интенсивным набором прочности  в начальные сроки твердения: через 24 ч он набирает 80 - 90% марочной прочности.

Бетоны  на глиноземистом цементе водонепроницаемы, стойки в условиях пресных и сульфатных вод, а также морозостойки. Они  хорошо твердеют во влажной среде  при 15 - 20%. При повышении температуры выше 25оC прочность бетона значительно снижается, поэтому бетоны на глиноземистом цементе нельзя подвергать пропариванию и другим методам искусственного нагрева, Нельзя смешивать глиноземистый цемент с портландцементом, так как при этом снижается его прочность.

Применение  глиноземистого цемента ограничено его высокой стоимостью (он в 3 - 4 раза дороже портландцемента). Его используют при срочных ремонтных и аварийных  работах, производстве работ в зимних условиях, для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию сильно минерализованных вод, получения жаростойких бетонов, а также изготовления расширяющегося и безусадочного цементов.

24 ВОПРОС

Общие сведения о бетонах

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате расширения рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. Смесь указанных компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Вяжущее вещество и вода - активные составляющие бетона, которые в смеси обволакивают тонким слоем зерна заполнителя. Со временем вяжущее вещество затвердевает и связывает их, превращая бетонную смесь в прочный монолитный камень - бетон.

Заполнители (песок, щебень или гравий) занимают до 80 - 85 % объема бетона и образуют его жесткий скелет препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с разнообразными физико-механическими показателями, например, легкие, жароупорные и пр.

25 ВОПРОС

Классификация бетонов

По  плотности бетоны подразделяют на:

особо тяжелые - более 2500 кг/м^З;4

тяжелые - 1800 - 2500 кг/м^З;

легкие  -500 - 1800 кг/м^З;I

особо легкие (теплоизоляционные) - менее 500 кг/м^З.

По  виду применяемого вяжущего вещества бетоны разделяют на:

цементные (приготовляемые на клинкерных цементах - портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе и др.);

силикатные  автоклавного твердения  (на известково-песчаном, известково-шлаковом и других вяжущих);

гипсовые  (на гипсовых и гипсоцементно-пуццолановых вяжущих);

асфальтобетоны(на битумном вяжущем);

полимерцементные  бетоны и полимербетоны  (на синтетических смолах).

В зависимости от структуры  бетоны разделяют  на:

бетоны  плотной структуры, у которых все пространство между зернами заполнителя занимают затвердевшее вяжущее и поры вовлеченного в него воздуха;

бетоны  поризованной структуры, пространство между зернами заполнителя которых заполнено затвердевшим вяжущим и поризованным пено- или газообразователем;

ячеистые  бетоны, состоящие из затвердевшего вяжущего и кремнеземистого компонента и пор равномерно распределенных и образованных газо- или пенообразователями;

бетоны  крупнопористой структуры, у которых пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено мелкими заполнителями и затвердевшими вяжущими.

По  назначению бетоны подразделяют на:

конструкционные - для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаментные блоки, колонны, балки, плиты и др.);

гидротехнические - для возведения плотин, шлюзов, облицовки каналов и др.;

бетон для стен зданий и  легких перекрытий,

дорожный - для устройства дорожных и аэродромных покрытий;

специальные - химически стойкие, жаростойкие, декоративные, особотяжелые для биологической защиты, бетонополимеры, полимербетоны и др.

26 ВОПРОС

Материалы для тяжелого бетона         Цемент. Для тяжелых бетонов рекомендуются следующие марки цементов:

 
В случаях когда марка цемента  выше той, которая рекомендуется  для данного бетона, следует применять  микронаполнители - измельченные горные породы (известняки, доломиты и др.) или промышленные отходы (доменные и топливные шлаки, золы и др.).

Вода. Применяют воду, не содержащую вредных примесей (сульфаты, минеральные и органические кислоты, жиры, сахар и др.), препятствующих нормальному схватыванию и твердению бетона. Использовать промышленные, сточные и болотные воды для затворения и поливки бетона не рекомендуется.

Песок. В качестве мелкого заполнителя для тяжелого бетона используют природный песок крупностью от 0,14 до 5мм.

Природные пески разделяются наречные, морские и горные (овражные). Речные и морские пески имеют округлую форму зерен; горные содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетоном. Однако горные пески обычно больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские.

Искусственные пески получают дроблением твердых и плотных горных пород, а также отвальных металлургических шлаков. Дробленые пески имеют высокую стоимость, и поэтому, их применяют для обогащения мелкого природного песка в бетоне.

По зерновому  составу пески делят на крупные, средние, мелкие и очень мелкие

В песке  для бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм, а зерен размером 5-10 мм не должно быть более 5 % по массе. Количество мелких частиц, прошедших через сито с отверстиями 0,14 мм, не должно превышать 10%.

Глинистые и пылевидные частицы, органические примеси, сернистые и сернокислые соединения являются вредными примесями в песке.

Глинистые и пылевидные частицы увеличивают  суммарную поверхность заполнителя, при этом повышается водопотребность  бетонной смеси, вследствие чего снижается  прочность бетона. Кроме того, глинистые примеси, обволакивая тонким слоем зерна песка, ухудшают сцепление их с цементным камнем и снижают прочность бетона. Органические примеси (остатки растений, перегной и т. п.) снижают прочность цементного камня и могут явиться источником его разрушения. Сернистые и сернокислые соединения (гипс, серный колчедан и др.) способствуют коррозии бетона.

Крупный заполнитель: для тяжелого бетона это гравии или щебень.

Гравий - рыхлая смесь зерен округлой формы размером 5-70 мм,

образовавшихся  в результате естественного разрушения (выветривания) твердых , горных пород. Гравий может быть горным (овражным), речным и морским. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но зато с гладкой поверхностью, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором. Для улучшения сцепления его можно дробить на щебень.

Щебень - рыхлая смесь, получаемая дроблением больших кусков различных твердых горных пород, а также кирпичного боя, шлаков и др. Полученную смесь зерен различных размеров (5 - 70 мм) подвергают рассеву на отдельные фракции.

В зависимости  от размера зерен гравий и щебень подразделяют на фракции 5-10, 10 - 20, 20 - 40 и 40 –70мм. В каждой фракции гравия или щебня должны быть зерна всех размеров - от наибольшего до наименьшего  для данной фракции.

Для приготовления  бетона более экономичен предельно крупный гравий или щебень, так как при этом снижается расход цемента. Но наибольший размер зерен крупного заполнителя должен быть не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции или не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры. При бетонировании плит допускается применение до 50 % зерен крупного заполнителя наибольшей крупности, равной половине толщины плиты. Содержание зерен крупнее установленного наибольшего размера допускается не более 5% по массе гравия или щебня.

Содержание  в гравии или щебне лещадных или  игловидных зерен не должно превышать 15 % по массе.

Для тяжелых  бетонов следует применять щебень, получаемый из горных пород, имеющих  прочность в 1,5 - 2 раза выше заданной марки бетона. Содержание в щебне  зерен слабых, выветрившихся пород не должно превышать 10%по массе. Проверяется также морозостойкость гравия и щебня.

Окончательно  пригодность гравия или щебня  для бетона требуемой марки устанавливают  по результатам испытания бетона на данном заполнителе.

27 ВОПРОС

Свойства  бетонной смеси

Бетонная  смесь - это перемешанная смесь цемента, заполнителей, воды и в необходимых случаях добавок. Свойства бетонной смеси в значительной мере предопределяют качество и свойства полученного из нее бетона. Бетонная смесь должна быть удобоукладываемой, кроме того, она должна иметь связность.

Удобоукладываемостъ характеризует способность бетонной смеси заполнять форму бетонируемого изделия и уплотняться в ней под действием силы тяжести или в результате внешних механических воздействии. Это свойство бетонной смеси оценивают подвижностью или жесткостью.

Подвижность бетонной смеси - способность ее растекаться под действием собственной массы. Степень подвижности бетонной смеси оценивают величиной осадки (в см) стандартного конуса, сформованного из данной смеси. Чем больше осадка конуса, тем более подвижна бетонная смесь.

Жесткость бетонной смеси - способность ее растекаться и заполнять форму под действием вибрации. Величина жесткости бетонной смеси характеризуется временем вибрации (в секундах), необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.