Строительные материалы (стр. 10 )

Проектную марку бетона по прочности на сжатие контролируют путем испытания стандартных бетонных образцов: для монолитных конструкций - в возрасте 28 сут, для сборных конструкций - в сроки, установленные для данного вида изделий стандартом или техническими условиями.

В зависимости от крупности зерен заполнителя образцы могут иметь различные размеры. Обычно применяют образцы 10x10x10 см.

Тяжелые бетоны по прочности на сжатие имеют марки от М50 до М 1000. В строительстве наиболее широко применяются бетоны марок М250- М450.

Класс бетона - понятие, характеризующее свойства бетона с гарантированной обеспеченностью. Марка бетона не учитывает возможную вариацию прочности. По ГОСТ 26633-91 нормативный коэффициент вариации прочности бетона на растяжение и сжатие - 13,5 %, а для массивных гидротехнических конструкций - 17,0 %.

Согласно ГОСТ 26633-91 бетон по прочности на сжатие делится на следующие классы: В3,5; В5; В7,5; В10; В 12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55, В60; В70; В75; В 80.

При коэффициенте вариации V=13,5 % средняя прочность бетона заданного класса в МПа Rсрб = В /0,778. Например, бетоны класса В5 имеют среднюю прочность Rсрб = 6,43 МПа.

Усадка бетона. В процессе твердения бетона в сухих условиях его объем уменьшается вследствие возникновения усадочных деформаций. Усадка может привести к появлению мелких трещин на поверхности бетона.

Ползучесть. При длительном действии нагрузки на бетонные изделия возникают пластические деформации - ползучесть бетона. Деформации ползучести постепенно (в течение 2-5 лет) затухают. На ползучесть оказывают влияние напряженное состояние бетона, усадка и расширение бетонных изделий при изменении температуры и влажности. С увеличением водоцементного отношения деформации ползучести повышаются. Высыхание бетона также приводит к возрастанию деформаций ползучести. Поэтому до полного твердения бетонных изделий они не рекомендуются к применению.

Приготовление и транспортирование бетонной смеси. Бетонную смесь изготавливают централизованно или непосредственно на строительной площадке. При небольших объемах можно использовать передвижные бетоносмесители.

Укладка и уплотнение бетонной смеси. При изготовлении бе­тонных или железобетонных конструкций бетонную смесь укладывают в предварительно подготовленную металлическую или деревянную опалубку и уплотняют. Плотность и прочность бетона зависят от спо­соба укладки и уплотнения бетонной смеси. Основными способами уплотнения являются вибрирование, штампование и вибропрессование. Для удаления излишней влаги при уплотнении бетонной смеси применяют вакуумирование.

Под действием вибрации в бетонной смеси уменьшается сила трения между заполнителями, в результате бетонная смесь становится подвижной, хорошо укладывается в опалубку и уплотняется.

Для плотной укладки бетонной смеси используют различные вибрационные устройства. Широко применяемые в строительстве вибраторы по конструктивной схеме делятся на поверхностные, внешние и глубинные.

Железобетонные конструкции по 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).

Сборные железобетонные конструкции выполняют на спе­циализированных заводах и полигонах с рационально ор­ганизованным высокомеханизированным технологичес­ким процессом производства. Сборные железобетонные конструкции и изделия соз­дают широкие возможности для индустриализации стро­ительства, они особенно выгодны при минимальном ко­личестве типоразмеров элементов, повторяющихся много раз (унифицированных). Железобетонные изделия и конструкции изготовляют как с обычной, так и с предварительно напряженной арматурой. Способы производства железобетонных изделий. На современных предприятиях сборного железобетона применяют следующие способы производства: стендовый, поточно-агрегатный, конвейерный, кассетный.

Легкие бетоны

Бетоны, получаемые с использованием легких заполнителей, на­зываются легкими бетонами. Плотность (объемная масса) легких бетонов по ГОСТ 25820-83 не превышает 2000 кг/м3, коэффициент теп­лопроводности - 0,35-0,6 Вт/(м·К).

Легкие бетоны отличаются от тяжелых, пониженной плотностью, повышенной пористостью, низким коэффициентом теплопроводности и другими свойствами.

Снижая плотность бетона, строители достигают как минимум двух положительных результатов:

• уменьшается масса строительных  конструкций;

• повышаются их теплоизоляционные свойства.

По назначению легкие бетоны подразделяют на:

• конструктивные (класс прочности — В7,5...В35; плотность — 1400... 1800 кг/м3);

• конструктивно-теплоизоляционные (класс прочности не менее В3,5, плотность-600...1400 кг/м3);

• теплоизоляционные — особо легкие (плотность < 600 кг/м3). По строению и способу получения пористой структуры легкие бето­ны подразделяют на следующие виды:

• бетоны слитного строения на пористых заполнителях;

• ячеистые бетоны, в составе которых нет ни крупного, ни мелко­го заполнителя, а их роль выполняют мелкие сферические поры (ячейки);

• крупнопористые, в которых отсутствует мелкий заполнитель, в результате чего между частицами крупного заполнителя образуются пустоты.

Ячеистые бетоны на 60...85 % по объему состоят из замкнутых пор (ячеек) размером 0,2...2 мм. Ячеистые бетоны получают при за­твердевании насыщенной газовыми пузырьками смеси вяжущего, кремнеземистого компонента и воды. Благодаря высокопористой структуре средняя плотность ячеистого бетона невелика — 300... 1200 кг/м ; он имеет низкую теплопроводность при достаточной прочности. Бетоны с желаемыми характеристиками (плотностью, прочностью и теплопроводностью) сравнительно легко можно полу­чать, регулируя их пористость в процессе изготовления.

Состав и технология ячеистых бетонов. Вяжущим в ячеистых бе­тонах может служить портландцемент (или известь) с кремнеземистым компонентом. При применении известково-кремнеземистых вяжу­щих получаемые бетоны называют газо - и пеносиликатами.

Кремнеземистый компонент — молотый кварцевый песок, гранули­рованные доменные шлаки, зола ТЭС и др. Кремнеземистый компо­нент снижает расход вяжущего и уменьшает усадку бетона. Примене­ние побочных продуктов промышленности (шлаков и зол) для этих, целей экономически выгодно и экологически целесообразно. 

Соотношение между кремнеземистым компонентом и вяжущим устанавливается опытным путем.

Для получения ячеистых бетонов используют как естественное твердение вяжущего, так и активизацию твердения с помощью про-паривания (Т= 85...90 °С) и автоклавной обработки (Т = 175 °С). Луч­шее качество имеют бетоны, прошедшие автоклавную обработку. В случае применения извести в составе вяжущего автоклавная обработ­ка обязательна.

По способу образования пористой структуры (методу вспучивания вяжущего) различают газобетоны и газосиликаты; пенобетоны и пеносиликаты. 

Газобетон и газосиликат получают, вспучивая тесто вяжущего га­зом, выделяющимся при химической реакции между веществом-га-зообразователем и вяжущим. Чаще всего газообразователем служит алюминиевая пудра, которая, реагируя с гидратом оксида кальция, выделяет водород:

ЗСа(ОН)2 + 2А1 + 6Н2О →ЗСаО·А12О3 ·6Н2О + Н2 ↑

Согласно уравнению химической реакции, 1 кг алюминиевой пудры выделит до 1,25 м водорода, т. е. для получения 1 м газобетона требуется 0,5...0,7 кг пудры. Пенобетоны и пеносиликаты получают, смешивая тесто вяжущего с заранее приготовленной устойчивой технической пеной. Для обра­зования пены используют пенообразователи, получаемые как моди­фикацией побочных продуктов других производств (гидролизованная кровь, клееканифольный пенообразователь), так и синтезируемые специально (сульфанол и т. п.).

Свойства ячеистых бетонов определяются их пористостью, видом вяжущего и условиями твердения.

Рекомендуемая литература

1. Технология бетона. М., ИАСВ, 2002.

2. ,   Строительные материалы и изделия, бетон на основе минеральных вяжущих. Примеры задач с решениями: Учебное пособие.- М.: Изд-во аСВ, 1998.

3. Строительные материалы и изделия, Мн., 2004.

4. Наназашвили, материалы, изделия и конструкции. Справочник. - М.: Высш. шк., 2004

Контрольные задания для СРС (тема 1,2,3) , [33-36,38,41,42]

1. Разновидности бетонов и их свойства.

2. Требования к сырьевым материалам для бетонов. Факторы, влияющие на свойства бетонной смеси и бетонов.

3. Способы уплотнения бетонной смеси. Способы по ускорению твердения бетона. Деформативные свойства бетонов.

4. Сущность железобетона. Требования, предъявляемые к ж/б изделиям.

5. Пластичность бетонной смеси.

6. Деформативные, гидро - и теплофизические свойства тяжелого бетона.

7. Состав, приемы получения, основные свойства гипсобетонов, газо - и пеносиликата.

8. Понятие о проектных марках бетонов на осевое растяжение, по морозостойкости и водонепроницаемости.

Темы 3-4 Силикатные материалы и изделия. Асбестоцементные изделия. Строительные растворы и сухие строительные смеси (2 часа)

План лекции

1. Изделия на основе извести и кремнеземистого компонента. Понятие о физико-механических процессах взаимодействия диоксида кремния с гидроксидом кальция при автоклавной обработке и о влиянии степени дисперсности кремнеземистого компонента на эти процессы.

2.Силикатный кирпич: сырье, принципы изготовления, марки, особенности их применения.

3. Силикатные бетоны (тяжелые, на пористых заполнителях, ячеистые). Изделия из пеносиликата и других ячеистых материалов. Известково-шлаковый и известково-зольный кирпичи.

1. Сырьевые материалы для изготовления асбестоцементных изделий, понятие о процессах изготовления. Физико-механические свойства асбестоцемента как цементного композиционного материала, упрочненного волокнами асбеста.

2. Основные виды и способы производства асбестоцементных изделий.