Шпаргалка по "Строительным материалам"

Прочность ячеистых бетонов зависит от плотности, вида и свойств исходных материалов, а также от вида и режима тепловой обработки. Для ячеистых бетонов установлены следующие марки по прочности при сжатии: М15, М25, М35, М50, М75, М100 и М150. Теплопроводность ячеистых бетонов зависит от их плотности. Для конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов плотностью 700 - 900 кг/м³ теплопроводность равна 0,16 - 0,23 Вт/(м.^оС).

Водопоглощение  и морозостойкость ячеистых бетонов зависят от плотности и строения пор. При плотности ячеистых бетонов 700 - 900 кг/м^З водопоглощение по массе колеблется в пределах 30 - 40%. Морозостойкость ячеистых бетонов несколько ниже, чем у легких бетонов. Для уменьшения водопоглощения и повышения морозостойкости рекомендуется получать ячеистые бетоны с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами.

37 ВОПРОС

Специальные виды тяжелых бетонов

Гидротехнический  бетон в отличие от обычного тяжелого бетона характеризуется повышенной плотностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, низким тепловыделением, стойкостью против воздействия агрессивных вод. Для придания бетону таких свойств применяют сульфатостойкий и пуццолановый портландцемент, высококачественные заполнители с хорошо подобранным зерновым составом, обеспечивают тщательное приготовление и укладку бетонной смеси, а также правильный уход за твердеющим бетоном.

Дорожный  бетон применяют для устройства покрытий на автомагистралях, дорогах промышленных предприятий и городских улицах. В процессе эксплуатации покрытия подвергаются не только воздействию транспортных средств, но и влиянию атмосферных условий (многократное увлажнение и высыхание, замораживание и оттаивание), поэтому к дорожному бетону предъявляют повышенные требования по прочности, плотности износо- и морозостойкости.

Дорожный  бетон должен иметь достаточно высокую  прочность на изгиб в пределах 4 - 5,5 МПа при марках МЗОО - М500, морозостойкость  его обычно характеризуется марками  М_РЗ 150 и М_РЗ 200.

Декоративные  бетоны используются для повышения эстетической выразительности зданий и сооружений. Бетон данного вида получают за счет применения цветных составляющих - белого и цветного цементов, щелочестойких пигментов, заполнителей из цветных горных пород.

Декоративный  бетон наряду с требованиями к  его цвету и внешнему виду должен удовлетворять повышенным требованиям  в отношении прочности, плотности  и долговечности, так как он является наружным слоем железобетонных изделий  и в первую очередь подвергается атмосферным воздействиям, а в ряде случаев и истиранию. Марка декоративного бетона обычно М150, а морозостойкость - М_РЗ 50.

Жаростойкий бетон способен сохранять свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. В зависимости от степени огнеупорности жаростойкие бетоны разделяют на: высокоогнеупорные t > 1770^оС, огнеупорные -1580 - 177О^оС и жароупорные - ниже 1580^оС.

Для приготовления  жаростойких бетонов в качестве вяжущих используют глиноземистый  цемент, портландцемент, шлакопортландцемент и жидкое стекло с добавкой кремнефтористого натрия. Заполнителями и тонкомолотыми компонентами служат металлургические шлаки, бой керамических и огнеупорных материалов, базальт, диабаз, андезит, артикский туф и др.

Жаростойкие бетоны в зависимости от вида исходных материалов имеют марки М100-М250.

Применяют их для футеровки промышленных печей, подов вагонеток туннельных печей, фундаментов доменных и мартеновских печей, дымовых труб и др.

Особо тяжелые бетоны применяют для защиты обслуживающего персонала атомных электростанций от радиоактивных излучений.

Установлено, что наиболее опасные для человеческого  организма гамма-лучи и нейтронное излучение эффективно поглощает  бетон, который имеет высокую  плотность и содержит в своем  составе компоненты с большим количеством химически связанной воды.

Особо тяжелые защитные бетоны приготовляют на заполнителях: магнетите, лимоните, барите, металлическом скрапе, чугунной дроби и т. п. Плотность таких бетонов зависит от вида заполнителя и достигает у бетона с магнетитовым заполнителем 4000, а с чугунной дробью 5000 кг/м^З.

В качестве вяжущих используют портландцементы, шлако-портландцементы и глиноземистые  цементы. С целью повысить защитные свойства гидратных бетонов (названных  так в связи с большим содержанием химически связанной воды) в их состав вводят добавки: карбид бора, хлористый литий и др.

Прочность и долговечность особо тяжелых  бетонов такие же, как у обычных  тяжелых бетонов.

Бетонополимеры представляют собой бетоны, поры которых заполнены полимерами в результате специальной обработки. Бетон пропитывают петролатумом, разбавленными смолами, битумом, серой, жидкими мономерами (метилметакрилатом или стиролом), полимерами (эпоксидными и полиэфирными смолами) и различными композициями на их основе. При этом значительно повышаются механические, физические и химические свойства бетона. Например, прочность бетона при сжатии повышается до 200 МПа, а водонепроницаемоеть, морозостойкость и долговечность увеличиваются в несколько раз.

Пропитка  полимерами повышает стоимость бетона, поэтому ее осуществляют, когда она экономически оправдана (бетонополимерные изделия, работающие в суровых климатических или агрессивных условиях).

38 ВОПРОС

Общие сведения о железобетоне

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором соединены в единое целое затвердевший бетон и стальная арматура, совместно работающие в конструкции. Как уже указывалось, бетон хорошо сопротивляется сжатию и плохо - растяжению; стальная же арматура хорошо работает на растяжение.

Балка лежащая на двух опорах и нагруженная  сверху, испытывает в верхней зоне сжатие, а в нижней растяжение. Прочность  балки, изготовленной только из бетона невелика, из-за малой сопротивляемости бетона растяжению. Разрушение балки  наступает уже при небольшой нагрузке. При наличии же в нижней растянутой зоне стальной арматуры балка способна выдерживать значительную нагрузку. Совместная работа арматуры и бетона обусловлена большими силами сцепления между ними при равных величинах температурных деформаций. При этом стальная арматура в плотном бетоне хорошо защищена от коррозии.

Железобетонные  конструкции по возведению конструкций. При этом строительная площадка превращается в монтажную, значительно сокращается  трудоемкость бетонных и железобетонных работ, повышается их качество, а также резко ускоряются темпы строительства и снижается его стоимость.

Железобетонные  изделия и конструкции изготовляют  как с обычной, так и с предварительно напряженной арматурой. Обычный  способ армирования (укладка стальных стержней, сеток или каркасов зону растяжения) не предохраняет изделие в процессе эксплуатации от появления в нем трещин. В эти трещины проникают влага и газы, которые вызывают способу изготовления разделяют на монолитные и сборные. Монолитные железобетонные конструкции возводят непосредственно на строительных площадках. Обычно их применяют в зданиях и сооружениях трудно поддающихся членению, при нестандартности и малой повторяемости элементов и при особенно больших нагрузках (фундаменты, каркасы и перекрытия многоэтажных промышленных зданий, гидротехнические, транспортные и другие сооружения).

Однако  при их возведении затрачивается  большое количество ручного труда  и материалов на изготовление опалубки, подмостей и т.д. Значительные трудности  возникают при бетонировании монолитных конструкций в зимнее время.

Сборные железобетонные конструкции значительно  экономичнее монолитных, так как  их выполняют на специализированных заводах и полигонах с рационально  организованным высокомеханизированным технологическим процессом производства. Применение сборных железобетонных конструкций, по сравнению с монолитными, позволяет сократить расход стали , устранить нерациональное использование опалубки и поддерживающих лесов, перенести со строительной площадки на завод большую часть работ коррозию арматуры. Кроме того, с появлением трещин увеличивается прогиб изделия. Однако если до нагружения конструкции расчетными нагрузками предварительно сжать бетон, то опасность появления трещин в растянутой зоне конструкции резко снижается. Предварительное сжатие бетона осуществляют путем натяжения арматуры.

Различают два основных вида железобетонных конструкций  с предварительно напряженной арматурой: с натяжением арматуры до и после  бетонирования. В первом случае арматуру предварительно растягивают и концы ее закрепляют на упорах фермы, затем укладывают бетонную смесь. После того как бетон приобретет определенную прочность, концы арматурных стержней освобождают от упоров, и арматура, стремясь вернуться в первоначальное ненапряженное состояние, сжимает бетон. Во втором случае изготовляют железобетонные конструкции с продольными каналами, куда затем пропускают арматурные стержни, которые растягивают, и их концы закрепляют анкерными устройствами на торцах конструкции. После этого каналы заполняют цементным раствором для защиты стальной арматуры от коррозии.

Применение  железобетонных конструкций с предварительно напряженной арматурой позволяет  снизить массу конструкций, повысить их трещиностойкость и долговечность, а также сократить расход стали.

Виды  бетонных и железобетонных изделий

Бетонные  и железобетонные изделия в настоящее  время применяют во всех областях строительства. Эти изделия классифицируют по назначению, виду бетона, строению, способу армирования и другим признакам.

По назначению сборные железобетонные изделия разделяют на четыре основные группы : для жилых и гражданских зданий, для промышленных зданий, для инженерных сооружений и различного назначения.

39 ВОПРОС

Строительные  растворы , основные свойства

Строительным  раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания правильно подобранной смеси вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя (песка) и в необходимых случаях различных добавок (минеральных, поверхностно-активных, химических и др.). Смесь этих материалов до затвердевания называют растворной смесью.

По  своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и для него справедливы закономерности, присущие бетонам.

Строительные  растворы начали применять еще несколько  тысячелетий назад, например, при сооружении пирамид в Египте. Широко используют их и в настоящее время при возведении различных зданий и сооружений. Строительные растворы характеризуются большим разнообразием видов и могут быть классифицированы на группы в зависимости от плотности, вида вяжущего и назначения.

Свойства  растворных смесей и  растворов

Строительные  растворы по существу являются мелкозернистыми  бетонами, поэтому по аналогии с  бетонами перед изучением строительных растворов следует рассмотреть  свойства свежеприготовленных растворных смесей.

Свойства  растворных смесей. Основным свойством  растворной смеси является удобоукладываемость, под которой понимают способность смеси укладываться на поверхности тонким однородным слоем. Удобоукладываемость смесей зависит от степени их подвижности и водоудерживающей способности.

Подвижностью растворной смеси называют ее способность легко растекаться по поверхности камня тонким слоем и заполнять все неровности до основания. Степень подвижности растворной смеси определяют при помощи стандартного конуса массой 300 г с углом вершины 30^о и высотой 15 см. Конус погружают в растворную смесь вершиной. Чем больше глубина его погружения, тем большей подвижностью обладает растворная смесь. За показатель подвижности принимают глубину погружения конуса в сантиметрах.

Степень подвижности смеси зависит от количества воды затворения, от состава  и свойств исходных материалов. Для  повышения подвижности растворных смесей в их состав вводят пластифицирующие минеральные добавки. Пластифицирующие добавки позволяют достигать требуемую подвижность растворной смеси при меньшем расходе воды и цемента, т. е. получать растворы большей прочности или экономить цемент.

Рабочую подвижность раствора в летних и  зимних условиях принимают в зависимости  от его назначения и вида стенового материала.

Водоудерживающей  способностью называют свойство растворной смеси удерживать воду при укладке ее на пористое основание и не расслаиваться в процессе транспортирования. В том случае, когда растворная смесь обладает хорошей водоудерживающей способностью, частичное отсасывание воды уплотняет растворную смесь в кладке, что повышает прочность раствора. Водоудерживающая способность зависит от соотношения составных частей растворной смеси. Она повышается при увеличении расхода цемента, замене части цемента известью, введении высокодисперсных добавок (зол, глин и др.), а также некоторых поверхностно-активных веществ.