Строительные материалы (стр. 8 )

Сроки схватывания и равномерность изменения объема цемента определяют в тесте нормальной густоты.

Сроки схватывания определяют с помощью прибора Вика путем погружения иглы этого прибора в тесто нормальной густоты. Началом схватывания считают время, прошедшее от начала затворения до того момента, когда игла не доходит до пластинки на 1—2 мм. Конец схватывания — время от начала затворения до того момента, когда игла погружается в тесто не более чем на 1—2 мм. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее чем через 45 мин, а конец схватывания — не позднее чем через 10 ч от начала затворения.

Равномерность изменения объема. Причиной нерав­номерного изменения объема цементного камня являют­ся местные деформации, вызываемые расширением сво­бодного СаО и периклаза МgО вследствие их гидрата­ции. По стандарту изготовленные из теста нормальной густоты образцы-лепешки через 24 ч предварительного твердения выдерживают в течение 3 ч в кипящей воде. Лепешки не должны деформироваться; на них не допус­каются радиальные трещины.

Активность и марку портландцемента определяют испытанием стандартных образцов-призм размером 40х40х160 мм, изготовленных из цементно-песчаной растворной смеси состава 1 : 3 (по массе) и В/Ц = 0,4, при консистенции раствора по расплыву конуса 106—115 мм на встряхивающем столике. Через 28 сут твердения (первые сутки — в формах во влажном воздухе, затем после расформовки в течение 27 сут в ванне с питьевой водой, имеющей температуру 20±2°С) образцы-призмы сначала испытывают на изгиб, затем получившиеся половинки призм — на сжатие.

Активностью портландцемента называют его предел прочности при осевом сжатии половинок балочек, испытанных в возрасте 28 сут. В зависимости от активности портландцементов с учетом их предела прочности при изгибе они подразделяются на марки: 400, 500, 550, 600.

Рекомендуемая литература

1. , Строительные материалы. М.: Стройиздат. 1986.- 686с.

2. Строительные материалы. М.: Высшая школа. 1989.-496 с.

3. , , и др. Под ред. Строительные материалы. М.: Высшая школа. 1982. – 352 с.

4. , , Химическая технология вяжущих веществ. М.: Высшая школа 1980.

5. преп. Изучение свойств гипсовых вяжущих веществ. Методические указания к лабораторной работе. 2005.

6. ст. пр. Испытание цемента. Методические указания к лабораторной работе. 2000.

7. доц. к. т.н. Испытание строительной извести. Методические указания к лабораторной работе. 2000.

Контрольные задания для СРС (тема 1,2) [1-16,20,38,44]

Понятие об особенностях твердения различных видов гипсовых вяжущих и извести. Основные приемы получения, особенности свойств и применения известково-шлаковых, известково-пуццолановых, магнезиальных вяжущих веществ.

Понятие об особенностях состава, свойств и применения разновидностей портландцемента: пуццоланового, шлакопортландцемента, гипсоцементо-пуццоланового вяжущего, белых и цветных, особобыстротвердеющего, сверхбыстротвердеющего, пластифицированного цементов. Состав и назначение расширяющихся, безусадочных и глинозёмистых цементов.

Раздел 5 Строительные материалы на основе неорганических вяжущих веществ (4 часа).

Темы 1-3 Бетоны. Тяжелые бетоны. Легкие бетоны. (2 часа).

План лекции

Классификация бетонов по виду вяжущего, по виду заполнителя, в зависимости от плотности. Материалы для изготовления бетона. Классификация бетонов. Основные требования к бетонам. Мелкий и крупный заполнители, в том числе из вторичных ресурсов: их прочность, зерновой состав, пустотность. Требования к воде затворения с учётом экономического использования питьевой воды и охраны окружающей среды. Бетонная смесь. Понятие о реологических и технических свойствах бетонной смеси. Количество воды затворения. Физический смысл закона прочности бетона и формулы прочности бетона. Свойства бетона. Классы (марки) бетона по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и зависимость их от марки цемента, водоцементного (цементно-водного) отношения и качества заполнителей. Изготовление бетонных изделий: дозирование и перемешивание материалов, укладка и уплотнение бетонной смеси, твердение бетонов в различных условиях. Химические добавки и ускорители твердения. Понятие о железобетоне. Основные приемы технологических процессов изготовления сборных, сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций. Виды легких бетонов: особенности составов, приемов получения, свойства и области применения. Виды пористых заполнителей (в том числе, из вторичного сырья) и основные требования к ним. Классификация и маркировка легкого бетона в зависимости от плотности. Ячеистые бетоны: газобетон и газосиликат, пенобетон и пеносиликат, материалы для их изготовления, принципы их изготовления (литьевая, вибрационная и резательная технологии) и свойства.

Бетоны.  Общие сведения

Бетон на неорганических вяжущих веществах представляет собой композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок.

По виду вяжущего выделяют:

цементные (наиболее распространенные), силикатные (известково-кремнеземистые), гипсовые, смешанные (цементно-известковые, известково-шлаковые и т. п.), специальные - применяемые при наличии особых требований (жаростойкости, химической стойкости и др.).

По виду заполнителя различают бетоны на: плотных, пористых, специальных заполнителях, удовлетворяющих специальным требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т. п.).

Плотность бетона зависит от плотности цемента и вида заполнителей. С изменением плотности бетона изменяются его показатели - прочность, морозостойкость, теплопроводность и др.

По плотности бетоны разделяются на особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие.

Особо тяжелые бетоны имеют плотность более 2500 кг/м3. В качестве заполнителей используются железная стружка, дробленый чугун, барит и другие тяжелые каменные материалы.

Тяжелые (обычные) бетоны имеют плотность 1800-2500 кг/м3. Заполнители - песок, щебень, гравий и др.

Легкие бетоны с плотностью 500-1800 кг/м3. Заполнители - шлак, керамзит, аглопорит, перлит, пемза, туф и др.

Особо легкие бетоны с плотностью менее 500 кг/м3. Их разно­видностью являются теплоизоляционные бетоны: пенобетоны, газо­бетоны, пеносиликаты, газосиликаты и др.

Плотность бетона изменяется от 300 до 3600 кг/м3. Это позволяет изготавливать бетонные и железобетонные изделия и конструкции с различной плотностью.

Тяжелые бетоны

Сырьевые материалы. Все сырьевые материалы, необходимые для приготовления бетона, должны быть испытаны согласно требова­ниям стандартов.

Выбор цемента для бетона зависит от назначения и вида конст­рукций. Рекомендуемые марки цемента в зависимости от марки бето­на приведены в табл.1.

Если марка цемента значительно выше марки бетона, то в бетон вводят тонкоизмельченные активные минеральные добавки. В качест­ве заполнителей бетона применяют щебень, гравий и песок.

Таблица 1. Рекомендуемые марки цемента для бетонов

Марка цемента	300	300	400	400-500	400-500	400-500	500-600	550-600	600	600
Марка бетона	100	150	200	250	300	350	400	450	500	600

Песок относится к мелким заполнителям. Для приготовления бетонов в Центральной Азии в основном используются речные, морские и барханные пески. Пески для приготовления бетона должны отвечать требованиям нормативных документов. Примеси (гипс, слюда, пирит, глинистые и илистые, органические вещества) снижают прочность бетона.

Слюдистые пластинки не соединяются с цементным камнем, поэтому они ослабляют структуру бетона. Их количество не должно превышать 0,5 % от массы песка.

Содержание сульфидных и сульфатных соединений - пирита (FeS2) и гипса - не должно превышать в составе песков 1 %.

Глинистые вещества, покрывая поверхность зерен песка, препятст­вуют их прочному соединению с цементным камнем, что также сни­жает прочность бетона. Содержание глинистых веществ в составе песков должно быть не более 3 %.

Зерновой состав песка имеет большое значение для получения качественного бетона. При использовании песка непрерывного грану­лометрического состава повышается плотность бетона вследствие наилучшего заполнения межзерновой пустотности в нем. При этом расход цемента для получения бетона снижается. При использовании пористых песков расход цемента для получения бетона увеличивается, а плотность бетона снижается.

Зерновой состав песка определяется его рассевом на стандарт­ных ситах с размером отверстий 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,314 и 0,16 мм. Частный остаток песка на сите с размером ячеек 5 мм не должен превышать 5 %, а на сите с размером ячеек 0,16 мм - 10 %. Круп­ность песка характеризуется модулем крупности (Мк), который определяют по сумме полных остатков на ситах, выраженных в про­центах:

где А 2,5, А1,25 и т. д. - полные остатки на ситах.

По модулю крупности пески делятся на крупные, средние, мелкие и очень мелкие (табл. 2).

Таблица 2. Крупность песков

Виды песков	Остаток на сите с размером ячеек 0,63 мм, мас. %	Модуль крупности	Проход через сито с разме­ром ячеек 0,16 мм, мас. %
Крупный	От 50 до 75	От 3,5 до 2,5	До 10
Средний	От 30 до 75	От 2,5 до 2	До 10
Мелкий	От 20 до 30	От 2 до 1,5	До 15
Очень мелкий	Не более 10	От 1,5 до 1	До 20

При изготовлении обычного тяжелого бетона модуль крупности песка должен составлять 2,0-3,5. Пески с модулем крупности 1,5-1 для тяжелых бетонов не рекомендуются, так как с уменьшением мо­дуля крупности увеличивается расход цемента.