Шпаргалка по "Строительным материалам"

Водонепроницаемость. Плотный бетон при толщине железобетонных конструкций более 200 мм, как правило, оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью водопроницаемости, т. е. величиной наименьшего давления воды, при котором она еще не просачивается через бетонный образец. По этому показателю бетоны разделяют на 12 марок: В2, В4, В6, В8, В10, В12, В14, В16, В18, В20, В25 и ВЗО, т. е. на бетоны, которые выдерживают давление соответственно не менее 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и т. д. до 3 МПа.

Для повышения  водонепроницаемости бетона применяют  специальные покрытия, например, пленки из пластмасс или уплотняющие добавки. Значительно возрастает водонепроницаемость бетона при применении расширяющихся цементов.

Морозостойкость. Тяжелые бетоны по степени морозостойкости делят на марки от Мрз 50 до Мрз 700. Морозостойкость бетона для жилых и промышленных зданий обычно характеризуется маркой Мрз 50.

Высокой морозостойкостью обладают бетоны с  плотной структурой на низкоалюминатном портландцементе и высококачественном гранитном щебне.

Усадка  и расширение. При твердении на воздухе бетон (если он не на безусадочном или расширяющемся цементах) дает усадку, а при твердении во влажных условиях он может незначительно разбухать. Величина усадки тяжелого бетона обычно около 0,15 мм на 1 м длины бетонного сооружения, что может повлечь за собой образование трещин в массивных и большеразмерных конструкциях. Для уменьшения усадки бетона следует избегать применения бетонов с большим расходом цемента, при этом необходимо использовать крупные заполнители хорошего зернового состава и обеспечивать влажный режим твердения бетона.

При бетонировании  массивных конструкций в первый период твердения бетона возможно его  расширение от нагревания теплотой, выделяющейся при взаимодействии цемента с  водой. С целью уменьшить тепловыделение бетона необходимо применять цементы  с малой экзотермией, а также устраивать температурные швы.

Коррозиестойкость. Коррозия бетона происходит в результате разрушения цементного камня и обычно сопровождается понижением прочности и водонепроницаемости, а также ухудшением его сцепления с арматурой.

Меры предотвращения: увеличение плотности бетона, применение специальных цементов (пуццоланового, кислотостойкого, глиноземистого), а также облицовка плотными керамическими плитками, обработка специальными веществами (жидким стеклом с кремнефтористым натрием), покрытие гидроизоляционными битуминозными и пленкообразующими полимерными материалами.

Огнестойкость. Бетон является огнестойким материалом. Однако продолжительное воздействие температур в интервале 160 - 200^оС снижает прочность бетона на 25 - 30 %. При нагревании свыше 500^оС бетон разрушается. Конструкции, подвергающиеся воздействию температур более 200^оС, следует защищать теплоизоляционными материалами или выполнять их из жаростойкого бетона.

34-35 ВОПРОСЫ

Легкие  бетоны на пористых заполнителях

Легкие  бетоны, отличающиеся высокой пористостью (до 45 %) и сравнительно небольшой средней плотностью (до 1800 кг/м^З) используют для изготовления несущих и ограждающих сборных бетонных и железобетонных конструкций.

Применение  их взамен кирпича и тяжелого бетона дает возможность повысить теплозащитные качества ограждений, что, в свою очередь, позволяет уменьшить толщину и массу стен зданий, сократить транспортные расходы.

Разновидности легких бетонов

В зависимости  от вида применяемого крупного пористого  заполнители легкие бетоны разделяют на: керамзитобетон, аглапоритобетон, шлакобетон, пемзобетон и т. д

По  структуре имеются следующие основные виды:

обыкновенные  легкие бетоны, изготовляемые из вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного заполнителей при полном заполнении раствором пустот между зернами крупного заполнителя;

крупнопористые (беспесчаные) легкие бетоны, в которых  зерна крупного заполнителя покрыты  тонким слоем цементного теста, а  межзерновые пустоты остаются свободными;

поризованные  легкие бетоны на основе вяжущего вещества и порообразователя.

С помощью  порообразователя в структуре бетона возникают воздушные ячейки. Это  повышает пористость цементного раствора и тем самым снижает плотность  бетона.

В зависимости от назначения легкие бетоны на пористых заполнителях разделяют на следующие виды: 

М_РЗ 15 и выше), применяемые в несущих конструкциях.

теплоизоляционные (средней плотностью в воздушно-сухом  состоянии менее 500 кг/м^З, теплопроводностью не более 0,25 Вт/(м-^оС)), применяемые для 
изготовления теплоизоляционных плит и других изделий;

конструкционно-теплоизоляционные (со средней плотностью 500 -1400 кг/м^З, прочностью не ниже М35, теплопроводностью не более 0,6 Вт/(м.^оС)), используемые в несущих и самонесущих ограждающих конструкциях (стенах и перекрытиях);

конструкционные (средней плотностью 1400 -1800 кг/м^З, прочностью не ниже М50, морозостойкостью

По  виду вяжущего легкие бетоны разделяют на: цементные, известковые, гипсовые, на смешанном вяжущем и жидком стекле.

Заполнители для легких бетонов. Природные пористые заполнители: дробленые пемза, вулканический туф или лава, известняк-ракушечник и др. Наиболее эффективны пемза и вулканические туфы, имеющие высокую замкнутую пористость, имеющие небольшое водопоглощение. Применение их эффективно когда они являются местными материалами.

Искусственными  заполнителями служат отходы промышленности (шлаки металлургические и топливные, шлаки химических производств, а также зола) и специальной переработки природных каменных материалов (вспученные при обжиге глин керамзит и аглопорит, вспученные перлит и вермикулит, шлаковая пемза, гранулированные шлаки, зольный гравий и пр.).

Свойства  легких бетонов. Основными свойствами легких бетонов на пористых заполнителях являются плотность, теплопроводность, прочность и морозостойкость. Для того чтобы получить легкий бетон с заданными свойствами, необходимо не только выбрать исходные составляющие материалы, но и правильно подобрать состав бетона.

Средняя плотность бетона зависит главным образом от насыпной плотности и зернового состава заполнителя, расхода вяжущего и воды.

Плотность легкого бетона с увеличением  расхода вяжущего возрастает. Поэтому  для снижения плотности бетона необходимо за счет подбора оптимального зернового  состава заполнителей добиваться наименьшего  расхода вяжущего или образования в цементном камне мелких замкнутых пор. Так называемые поризованные легкие бетоны целесообразно приготовлять при наличии утяжеленных пористых заполнителей насыпной плотностью более 600 кг/м^З.

Теплопроводность легких бетонов колеблется в широких пределах - от 0,07 до 0,7 Вт/(м.^оС). С увеличением плотности теплопроводность бетона повышается. Теплоизоляционные легкие бетоны теплопроводностью менее 0,2 Вт/(м.^оС) получают при применении очень легких заполнителей, например, вспученного перлита.

Прочность. Чем больше в объеме бетона прочного цементного камня, тем выше прочность бетона. Однако при увеличении содержания цемента плотность бетона возрастает, а вместе с тем повышается его теплопроводность, что нежелательно.

Морозостойкость легкого бетона зависит от вида и количества израсходованного вяжущего, а также от морозостойкости заполнителя. Бетоны на портландцементе обладают более высокой морозостойкостью, которая возрастает с увеличением количества цемента. Морозостойкие легкие заполнители (пемза, керамзит, аглопорит) позволяют получать бетон морозостойкостью М_РЗ 25 -100.

36 ВОПРОС

Ячеистые  бетоны

Виды  ячеистых бетонов. Ячеистый бетон - искусственный каменный материал, состоящий из затвердевшего вяжущего вещества с равномерно распределенными в нем замкнутыми порами в виде ячеек диаметром не более 1-2 мм, заполненных воздухом или газом. Ячеистые бетоны получают в результате твердения предварительно вспученной смеси минерального вяжущего, тонкодисперсного кремнеземистого компонента, порообразователя и воды. В объеме ячеистого бетона до 85% пор, они равномерно распределены в его теле и разделены одна от другой тонкими и прочными перегородками из цементного камня или иного вяжущего вещества.

Существует  много разновидностей ячеистых бетонов:

В зависимости от способа образования пористой структуры ячеистые бетоны делят на газо- и пенобетоны.

По  виду применяемого вяжущего различают газо- и пенобетоны на портландцементе, газо- и пеносиликаты на воздушной извести, газо- и пеношлакобетоны на шлаковых вяжущих с активизаторами твердения, газо- и пеногипсы на гипсовых вяжущих.

По  виду кремнеземистого  компонента подразделяют на две группы: газосиликаты, пенобетоны н другие, получаемые с применением молотого песка, и газозолосиликаты, газозолобетоны, пенозолобетоны и др., получаемые с применением золы-уноса ТЭС взамен песка.

По  условиям твердения  ячеистые бетоны бывают автоклавного и безавтоклавного твердения.

По  назначению ячеистый бетон разделяют на следующие виды:

теплоизоляционные плотностью в воздушно-сухом состоянии  менее 500 кг/мЗ (для изготовления теплоизоляционных  и акустических плит, скорлуп и  других изделии);

конструкционно-теплоизоляционные  плотностью 500 - 900 кг/мЗ, прочностью 5 - 7,5 МПа (для ограждающих конструкций зданий);

конструкционные плотностью 900 -1200 кг/мЗ (для изготовления несущих и одновременно теплоизоляционных  строительных конструкций, панелей  междуэтажных перекрытий и др.).

Пенобетон приготовляют смешиванием цементного теста или раствора с отдельно приготовленной устойчивой пеной. После затвердевания пенобетонной смеси образуется бетон ячеистой структуры. Пену приготовляют путем энергичного перемешивания пенообразователя с водой. В качестве пенообразователя применяют жидкие смеси канифольного мыла и животного клея или водного раствора сапонина (вытяжки из растительного мыльного корня), а также препарат ГК (гидролизованная кровь с боен). Полученная пена имеет устойчивую структуру и хорошо смешивается с цементным тестом или раствором.

Газобетон готовят из смеси цемента (иногда с добавкой извести), кремнеземистого компонента и воды с введением в уже перемешанную смесь газообразователя - алюминиевой пудры, пергидроля (водный раствор перекиси водорода Н₂О₂) и др. Наиболее распространенный газообразователь -тонкодисперсный алюминиевый порошок (пудра). Процесс газообразования происходит в результате химического взаимодействия алюминия с гидроксидом кальция:

2А1+ЗСа  (ОН)₂ + 6Н₂О =ЗСаО. А1₂О_З 6Н₂О +ЗН₂.

Выделяющийся  водород вспучивает цементное тесто, которое, затвердевая, сохраняет ячеистую структуру.

Перемешанные  исходные компоненты газобетона разливают  в металлические формы, заполняя их с таким расчетом, чтобы после  окончания вспучивания форма  была заполнена доверху.

После вызревания в формах газобетон обычно подвергают ускоренному твердению в автоклавах. Применяя автоклавную обработку, можно не только обеспечить получение изделий с высокой прочностью, но и значительно снизить расход цемента путем частичной или полной замены его известью. В последнем случае получают газосиликаты.

Свойства  ячеистых бетонов. Основные свойства ячеистых бетонов, определяющие область их применения - пористость, прочность, теплопроводность, водопоглощенне и морозостойкость.

Пористость ячеистых бетонов 50 - 85 %. Косвенно она может характеризоваться плотностью бетонов, которая колеблется от 500 до 1200 кг/м^З.