Избыток цемента в бетоне (стр. 1 )

Избыток цемента в бетоне приводит к его перерасходу, а недостаток -- уменьшает плотность, морозостойкость бетона, повышает его водопроницаемость, способствует коррозии уложенной арматуры. При изготовлении бетонной массы смесь заметно уменьшается в объеме. Из одного куба сухой смести получается от 0,59 до 0,71 м3 бетона. Поэтому для изготовления одного куба бетона нужно использовать гораздо больше сухих материалов. Для примера, для одного состава бетона требуется 0,445 м3 песка, и 0,87 м3 гравия, 0,193 м3 цемента (250 кг), 178 л воды; для другого - 0,395 м3 песка, 0,88 м3 гравия, 0,198 м3 цемента (260 кг), 185 л воды и т. д.

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. 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: Rб = А Rц (Ц/В - 0,5), где Rб - прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа; Rц - 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 - 85оС в атмосфере насыщенного пара бетоны через 10 -12 ч набирают прочность 60 - 70% марочной. При низких положительных температурах (5 - 7оС) окружающего воздуха скорость нарастания прочности бетона замедляется, а при температуре ниже 0оС 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. арку цемента назначают в зависимости от проектной марки бетона по прочности при сжатии: 

Марка бетона        

М150        

М200        

М250        

М300        

М350        

М400        

М450        

М500        

М600 и выше

Марка цемента        

М300        

М300 М400        

М400        

М400 М500        

М400 М500        

М500 М600        

М550 М600        

М600        

М600Прочность бетона считается отвечающей требованиям, если средняя прочность, относящаяся к испытанию одной серии, будет не ниже 1,1 от мароУказанный стандарт, разработанный специалистами НИИЖБ - филиала ФГУП «НИЦ «Строительство», должен заменить ГОСТ 18105 «Бетоны. Правила контроля прочности», действовавший с 1972 года.

Необходимость замены стандарта объясняется тем, что ГОСТ 18105 был, в основном, ориентирован на сборные железобетонные конструкции, которые преимущественно применялись в СССР, при этом вопросы контроля прочности монолитных железобетонных конструкций были проработаны весьма неполно, т. к. объемы использования монолитных конструкций по сравнению с объемами использования сборных конструкций были незначительными. Кроме того, нормы контроля прочности монолитных конструкций по ГОСТ 18105 не обеспечивали необходимой надежности сооружений, т. к. контроль был выборочным, а не сплошным.

В новом стандарте нашел отражение большой положительный опыт строителей по возведению монолитных сооружений и контролю их качества.

В частности, в ГОСТ Р 53231-2008 указано, что необходимо проводить обязательный сплошной контроль прочности всех монолитных железобетонных конструкций на строительной площадке неразрушающими методами, что должно обеспечить надежность каждой конструкции.

По структуре новый стандарт, в основном, соответствует ГОСТ 18105-86.

В новом стандарте сохранен основной принцип контроля и оценки прочности бетона, состоящий в том, что для обеспечения принятых при проектировании расчетных и нормативных сопротивлений бетона конструкций их средняя прочность, контролируемая на производстве, должна зависеть не только от проектного класса, но и от фактической однородности прочности бетона.

При этом правила и нормы контроля и оценки прочности бетона претерпели значительные и в т. ч. принципиальные изменения, которые, в основном, касаются монолитного бетона.

Так, из текста ГОСТ 18105-86 в новый стандарт не вошли:

- все положения, следующие из устаревшего тезиса «любой ценой снижать расход цемента в бетоне»;

- все положения, относящиеся к нормированию прочности бетона по «маркам», т. к. понятия «марка бетона по прочности» в настоящее время не существует, есть только понятие «классы»;

- все технологические положения и рекомендации по назначению и регулированию уровней прочности бетона при подборе его состава и производственном контроле, т. к. эти положения непосредственно не относятся к проблеме контроля прочности. чной, НОВЫЕ ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНОВ

В новый стандарт включены следующие основные изменения и дополнения (по сравнению с ГОСТ 18105-86):

• принципиально изменен подход к статистическому и нестатистическому контролю различных видов бетонов и конструкций (бетонная смесь или товарный бетон;

• бетон сборных конструкций; бетон монолитных конструкций). Вместо единого метода, по которому в соответствии с ГОСТ 18105-86 однородность бетона по прочности определяли по результатам контроля прочности в анализируемом периоде по 30 единичным результатам за период не более двух месяцев, в ГОСТ Р 53231-2008 введены четыре схемы «А», «Б», «В» и «Г».

Схемы «А», «Б» и «В» являются статистическими, схема «Г» - нестатистическая.

Схема «А» практически повторяет основную схему контроля, предусмотренную ГОСТ 18105-86.

Схема «Б» предусматривает возможность расчета коэффициентов вариации по 15 единичным результатам определения прочности в текущей контролируемой партии бетона и предыдущих партиях бетона при длительности анализируемого периода до трех месяцев.

Схема «В» предусматривает расчет коэффициента вариации по результатам неразрушающего контроля прочности бетона текущей контролируемой партии конструкций по градуировочным зависимостям, установленным в соответствии с требованиями действующих ГОСТов на определение прочности.

Схема «Г» допускается только в тех случаях, когда невозможно применить одну из статистических схем, т. е. «А», «Б», «В».

Стандарт предусматривает возможность применения схем контроля:

• для бетонных смесей - А, Б и Г;

• для бетона сборных конструкций - А, Б, В и Г;

• для бетона монолитных конструкций в качестве основной рекомендуется использовать схему В, но допустимы также схемы Б и Г.

Введение этих схем контроля дает возможность значительно упростить процедуру применения стандарта, и, что особенно важно, гарантировать принятую при проектировании надежность каждой конструкции.

Правила оценки прочности товарного бетона и бетона сборных конструкций сохранены, т. е. приемку проводят путем сравнения показателей фактической средней прочности бетона с требуемыми показателями прочности. При этом, при контроле прочности по схеме «Г» сохранен принцип «дополнительного запаса», который должен компенсировать отсутствие информации о фактической однородности прочности бетона. Этот «запас» составляет 10% от уровня прочности, соответствующего коэффициенту вариации Vn = 13%.

Для монолитных конструкций при приемке оценку ведут путем сравнения фактического класса прочности бетона конструкций с проектным классом.

Требования ГОСТ 18105-08 распространяются на все без исключения виды бетонов и конструкций при определении их прочности всеми стандартизированными методами.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента и газобетона можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России» и «Рынок газобетона автоклавного и неавтоклавного способов твердения в России»