Шпаргалка по "Строительным материалам"

Иногда  для определения жесткости бетонной смеси допускается применение других приборов, например, технического вискозиметра.

С увеличением  содержания воды подвижность бетонной смеси возрастает, однако прочность  бетона снижается. Избыточная вода со временем испаряется и образует в  цементном камне поры, что снижает  плотность и прочность бетона.

С повышением содержания цементного теста увеличивается подвижность смеси, но прочность бетона остается практически неизменной.

С повышением содержания песка сверх оптимального, вследствие увеличения суммарной поверхности  заполнителей, снижается подвижность  бетонной смеси.

Подвижность бетонной смеси значительно возрастает за счет введения в нее органических пластифицирующих вдобавок - сульфитно-дрожжевой барды (СДБ) и химических добавок - суперпластификаторов (С-3, 10-03 и др.).

Жесткие смеси более экономичны по расходу  цемента, чем пластичные. По - этому подвижность бетонной смеси назначают возможно более низкой, но в то же время она должна обеспечивать хорошую укладку и уплотнение смеси.

Связность (нерасслаиваемостъ) характеризует способность бетонной смеси не расслаиваться при транспортировании, выгрузке и укладке. При отсутствии связности подвижная бетонная смесь представляет собой лишь механическую смесь воды и твердых составляющих, которая легко расслаивается, теряет однородность и становится непригодной к укладке в форму. Связность бетонной смеси обеспечивают правильным выбором состава бетона, и в первую очередь необходимым количеством цементного теста.

31 ВОПРОС

Подбор  состава бетона

Подбор  состава бетона заключается в установлении наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами (цементом, водой, песком, гравием или щебнем) для обеспечения его удобоукладываемости, прочности и др. требуемых показателей. Состав бетонной смеси выражают в виде массового (реже

объемного) соотношения между количеством  цемента, песка, гравия или щебня с обязательным указанием водоцементного отношения. При этом количество цемента принимают за единицу. В общем виде состав бетонной смеси выражают соотношением 1:Х:У (цемент : песок : гравий) при В/Ц=Z, например 1: 2,5: 4,8 при В/Ц=0,5.

Состав  бетона может быть выражен и в  виде расхода материалов по массе  на 1 м^З уплотненной смеси, например, цемента 260, песка 660, гравия 1310 кг/м^З, воды 165 л/м^З.

Существует  несколько методов подбора состава  бетона. Наиболее простым и удобным  когда состав бетона подбирается в два этапа. Вначале рассчитывается ориентировочный состав бетона, который затем проверяется и уточняется (с изменением соотношения некоторых его компонентов) по результатам пробных замесов и испытаний контрольных образцов.

Приготовление, транспортирование и укладка бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси. В современном строительстве  приготовление бетонной смеси в  основном сосредоточено на автоматизированных бетонных заводах и в бетоносмесительных узлах предприятий.

Процесс приготовления бетонной смеси состоит из автоматического дозирования всех компонентов бетонной смеси и перемешивания их в бетоносмесителях до получения однородной массы.

Применяемые бетоносмесители непрерывного действия состоят из цилиндрического барабана с лопастями на внутренней поверхности. За счет вращения барабана и винтообразного направления лопастей материалы перемещаются вдоль барабана и тщательно перемешиваются, а готовая бетонная смесь через разгрузочное устройство непрерывным потоком поступает на транспортные средства. Производительность бетоносмесителей непрерывного действия до 120 м^З/ч, в то время как бетоносмеситель периодического действия емкостью 2400 л имеет производительность до 36 м^З/ч.

Однородность  и прочность бетона в значительной, мере определяются качеством перемешивания смеси. Для получения однородной бетонной смеси следует строго соблюдать оптимальное время перемешивания, которое зависит от емкости барабана бетоносмесителя, подвижности бетонной смеси и других факторов и устанавливается опытным путем. 

32 ВОПРОС

Твердение бетона и уход за ним.

Рост  прочности бетона возможен только при  определенных температурных и влажностных  условиях. В нормальных условиях твердения (температура окружающей среды 15 - 20^оС и влажность 90 -100%) бетон в течение 28 сут набирает марочную прочность. Твердение бетона значительно ускоряется при повышении температуры среды до 60 - 85^оС с обязательным сохранением в бетоне влаги. Во влажной среде бетон приобретает значительно большую прочность, чем на воздухе. В сухих условиях он быстро теряет влагу, и его дальнейшее твердение прекращается.

Для того чтобы уложенный и уплотненный  бетон получил требуемую прочность  в назначенный срок, за ним необходим  правильный уход. Особенно важен уход за бетоном в первые дни после  укладки, иначе можно настолько снизить качество бетона, что его нельзя будет исправить даже при последующем тщательном уходе.

Свежеуложенный  бетон выдерживают во влажном  состоянии и предохраняют от сотрясений, ударов, каких-либо повреждений, а также  резких изменений температуры. В летнее время открытые поверхности свежеуложенного бетона следует укрывать мешковиной, рогожей, песком, опилками или другими материалами и периодически увлажнять. Поливать бетон начинают не позднее чем через 10 -12 ч после бетонирования, а в жаркую ветренную погоду через 2-З ч. Летом бетон обычно поливают в течение первых 3 сут не реже чем через каждые 4 ч днем и не менее 1 раза ночью, а в последующее время - не менее 3 раз в сутки. Бетон, приготовленный на портландцементе, следует поливать не менее 7 сут., на прочих цементах, в том числе на цементах с пластифицирующими добавками - не менее 14 сут. Особенно обильно надо поливать ночью. Вместо полива водой поверхности бетона можно покрывать битумной эмульсией, лаком этиноль, латексом и другими жидкими материалами, которые образуют непроницаемую пленку, надежно защищающую бетон от испарения влаги.

Распалубливать  бетонные и железобетонные конструкции  следует только после достижения бетоном определенной прочности, устанавливаемой  путем испытания контрольных образцов-кубов.

Твердение бетона при температурах ниже 5 - 10^оС значительно замедляется, а при температурах ниже нуля практически прекращается. Находящаяся в бетоне свободная вода, замерзая, увеличивается в объеме, что приводит к нарушению структуры еще не затвердевшего цементного камня, а это, в свою очередь, снижает конечную прочность бетона. Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Поэтому основным условием ведения бетонных работ в зимнее время является обеспечение в уложенном бетоне определенной положительной температуры, исключающей замерзание бетона в раннем возрасте до достижения им к моменту замерзания 50% марочной прочности.

Для предупреждения раннего замерзания бетона и обеспечения  твердения его при низких температурах применяются способ "термоса", паро- и электротермообработка бетона, а также применение бетона с химическими добавками - ускорителями твердения. Каждый способ можно применять самостоятельно или в сочетании.

Способ "термоса" применяется при бетонировании массивных конструкций и предусматривает обеспечение в бетоне во время его твердения положительной температуры за счет подогрева до 40^оС составляющих бетонной смеси (воды, песка, крупного заполнителя) и теплоты, выделяемой цементом при твердении.

Для сохранения запаса теплоты в течение определенного  срока конструкции из свежеуложенного  бетона утепляют, покрывая их соломенными  матами, опилками, шлаком и др.

При бетонировании  в зимнее время немассивных конструкций (колонн, балок, перекрытий и т.п.) уложенную в опалубку бетонную смесь подвергают паро-и электротермообработке.

Применяя  эти методы термообработки бетона, удается в течение 1 - 2 сут получать прочность, равную 50 -70% марочной.

Химические  добавки применяют с целью снизить температуру замерзания воды в бетонной смеси и обеспечить возможность твердения бетона при отрицательной температуре. В качестве химических добавок вводят хлористый кальций и натрий, нитрит натрия, нитрит-нитрат кальция, мочевину, поташ, а также комплексные химические добавки на основе пластификатора и противоморозного компонента.

33 ВОПРОС

Основные  свойства бетона

Прочность при сжатии является основным показателем механических свойств бетона. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных до испытания в течение 28 суток в нормальных условиях (при 1=15-20^оС и относительной влажности воздуха не менее 90%).

По пределу  прочности при сжатии для тяжелых  бетонов установлены следующие  марки: М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800.

При бетонировании  ряда конструкций, например, бетонных дорожных покрытий, важно знать прочность  бетона при изгибе. Для этого испытывают образцы-балки.

Для обычных  железобетонных конструкций широко применяют бетон марок М200 и М250, а для предварительно-напряженных железобетонных конструкций - МЗОО-М5ОО. Бетон марок М100 и М150 используют для оснований, фундаментов и других массивных монолитных конструкции.

Основные  факторы, влияющие на прочность бетона - активность цемента и соотношение массы воды и цемента в составе бетонной смеси (водоцементное отношение В/Ц или обратное ему цементоводное отношение - Ц/В).

Зависимость прочности обычного бетона от Ц/В  и марки цемента в общем  виде выражают формулой:

R_б = А R_ц (Ц/В - 0,5),

где R_б - прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа; R_ц - активность цемента, МПа; А - коэффициент, учитывающий качество заполнителей и вяжущего (для высококачественных - 0,43, для рядовых - 0,4, для пониженного качества - 0,37).

На прочность  бетона определенное влияние оказывает  зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания его составляющих в бетоносмесителе, когда все  зерна заполнителя полностью  покрыты слоем цементного теста.

Значительное  влияние на прочность бетона оказывают степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона. Хорошо уплотненный бетон в благоприятных температурных и влажностных условиях непрерывно набирает прочность в течение ряда лет. При этом в первые 7 -10 сут. прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 сут. замедляется и, наконец, в возрасте свыше 1 года постепенно затухает. Например, бетонные образцы при хранении в нормальных условиях в 7-суточном возрасте имеют среднюю прочность, равную 60 - 70% 28-суточной (марочной) прочности, в возрасте 180 сут., 1 года и 2 лет их прочность соответственно составляет 150, 175 и 200 % марочной прочности.

Фактическую прочность бетона в конструкциях определяют испытанием контрольных образцов, изготовленных из той же бетонной смеси и твердеющих в условиях аналогичных условиям эксплуатации конструкций. Большое влияние на скорость нарастания прочности бетона оказывает температура окружающей среды. При 70 - 85^оС в атмосфере насыщенного пара бетоны через 10 -12 ч набирают прочность 60 - 70% марочной. При низких положительных температурах (5 - 7^оС) окружающего воздуха скорость нарастания прочности бетона замедляется, а при температуре ниже 0^оС твердение бетона прекращается и возобновляется вновь при установлении в окружающей среде устойчивой положительной температуры.

Плотность. Обычный тяжелый бетон не является плотным материалом.

Имеющиеся в бетоне поры образовались вследствие испарения излишней воды, а также неполного удаления воздушных пузырьков при уплотнении бетонной смеси. Плотность бетона повышается при тщательном подборе зернового состава заполнителей, уменьшении водоцементного отношения и применении, пластификаторов, снижающих водопотребность смеси при той же подвижности, а также за счет тщательного уплотнения бетонной смеси. С возрастанием плотности бетона повышаются его свойства - прочность, водонепроницаемость, морозо- и коррозиестойкость и др.