1. Определение бетонов и их классификация
 Скачать 182.29 Kb.
|
| 9.Разновидности тяжелого бетона: высокопрочный, мелкозернистый. Высокопрочный бетон Высокопрочный бетон прочностью 60... 100 МПа получают на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня прочностью не ниже 100 МПа. Высокопрочный бетон приготовляют с низким В/Ц = 0,3... 0,35 и ниже (смеси жесткие или малоподвижные) в бетоносмесителях принудительного действия. Для укладки смесей и формования изделий используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование. Для приготовления высокопрочного бетона применяют различные способы повышения активности цемента и качества бетонной смеси (домол и виброактивация цемента, виброперемешивание, применение суперпластификаторов) и принимают высокий расход цемента. При бетонировании массивных сооружений целесообразно применить цементы с пониженным содержанием алита (трех кальциевого силиката) и особенно целита (трех кальциевого алюмината), лучше всего белитовые (двух кальциевый силикат). Максимально допустимый расход белитового портландцемента составляет 450 кг/ куб.м. В качестве крупного заполнителя следует применять фракционированный щебень из плотных и прочных горных пород. Предел прочности при сжатии - у изверженных не менее 100МПа и у осадочных 80 Мпа. Песок для высокопрочных бетонов должен иметь пустотность менее 40%. Марки высокопрочных бетонов М 500 - 1000. Мелкозернистый бетон Для изготовления тонкостенных железобетонных конструкций применяют мелкозернистый бетон, не содержащий щебня. Армируя этот бетон стальными ткаными сетками, получают армоцемент - высокопрчный материал для тонкостенных конструкций. Мелкозернистый бетон можно также использовать для изготовления железобетонных Конструкций в районах, где отсутствуют щебень и гравильно - песчаная смесь. Мелкозернистый цементно-песчаный бетон имеет некоторые особенности, обусловленные его структурой, для которой характерны большая однородность и мелкозернистость, высокое содержание цементного камня, отсутствие жесткого каменного скелета, повышенные пористость и удельная поверхность твердой фазы. Для мелкозернистого бетона на мелком песке оптимальными оказываются составы 1:1 ... 1:1,5. Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью при изгибе Кизг = 2...20 МПа, водонепроницаемостью и морозостойкостью. Существует два вида мелкозернистого бетона: 1 вид - мелкозернистый бетон для армоцементных конструкций: 2 вид - мелкозернистый бетон с микронаполнителем (зола, известняковая мука, молотый песок). |
| 10.Разновидности тяжелого бетона: жаростойкий, коррозионностойкий. Жаростойкий бетон Жаростойкий бетон - бетон, способный сохранять в заданных пределах физико-механические свойства при длительном воздействии на него высоких температур. Вяжущими для жаростойкого бетона служат: портландцемент, шлакопортландцемент, высокоглинозёмистый, глинозёмистый или периклазовый цементы, жидкое стекло, фосфатные связки и др. В вяжущие во многих случаях вводятся тонкомолотые добавки. В качестве заполнителей используют дроблёные огнеупорные или тугоплавкие горные породы, бой обожжённых огнеупорных изделий и некоторые др. материалы. По степени огнеупорности жаростойкий бетон подразделяются на высокоогнеупорные (огнеупорность выше 1770оС), огнеупорные (1580—1770°С), жароупорные (ниже 1580°С). Жаростойкий бетон применяют для сооружения тепловых агрегатов, фундаментов промышленных печей и др. конструкций, подверженных длительному нагреванию. Кислотоупорный бетон Вяжущим для кислотоупорного бетона является жидкое стекло с полимерной добавкой. Для повышения плотности бетона вводят наполнители: кислотостойкие минеральные порошки, получаемые измельчением чистого кварцевого песка, андезита, базальта, диабаза и т. п. В качестве отвердителя используют кремнефтористый натрий, в качестве заполнитея - кварцевый песок, щебень из гранита, кварцита, андезита и других стойких пород. После укладки с вибрированием бетон выдерживают не менее 10 суток на воздухи (без поливки) при 15-20 0С. После отвердения рекомендуется поверхность бетона "окислить", т. е. смочить раствором серной или соляной кислот. Кислотоупорный бетон хорошо выдерживает действие концентрированых кислот; вода разрушает его за 5 -10 лет, щелочные растворы - быстрее. Кислотоупорный бетон применяют в качестве защитных слоев (футеровок) по железобетону и металлу. |
| 11.Разновидности тяжелого бетона: дорожный, для защиты от радиации. Дорожный бетон. Такой бетон подвергается жестким испытаниям — неоднократно увлажняется и высыхает, замерзает и оттаивает, постоянная нагрузка от различного транспорта. К нему предъявляются совсем другие требования. Дорожный бетон должен обладать огромной устойчивостью к морозам, стойко сопротивляться износу и влиянию воздуха. Но мало грамотно подобрать необходимые материалы — следует верно выполнять порядок выполнения работ. Портландцемент высоких марок, заполнители в виде щебня из гранита, кварцевого песка и известняка являются главными компонентами высококачественного дорожного бетона.Свойства дорожного бетона: повышенная прочность, плотность, износостойкость и морозостойкость. Компоненты дорожного бетона: пластифицированный и гидрофобный цемент, заполнитель — очищенный песок, щебень. Применение дорожного бетона: покрытия автомагистралей, дорог. Бетон, защищающий от радиации, в своем составе имеет заполнители с огромной плотностью (лимонит, барий, металлическая стружка, обрезки арматурного металла и т.д.). Чем больше плотность заполнителя — тем больше защита от различных радиоактивных воздействий. Такой бетон необходим на АЭС и других сооружений подобного типа, ведь только с его помощью можно обезопасить персонал от влияния нейтронного излучения. Портландцемент, а также шлакопортландцемент и глиноземистый цемент являются вяжущими в тяжелом защитном бетоне особой прочности. Но в специальных бетонах другая технология — там нужно вяжущее, которое при затвердевании увеличивает количество водорода путем присоединения значительного количества воды. В качестве такого вещества известен гидросульфоалюминат кальция, получающийся реакцией трехкальциевого алюмината с гипсом, что является причиной повышенного содержания данных элементов в некоторых видах специального бетона. Чтобы исключить возможность его саморазрушения, часто вводят добавки в виде трепела или диатомита. Допускается использование расширяющихся и безусадочных цементов вместо портландцемента, но их себе стоимость слишком высока. Гидратные бетоны, имеющие достаточно воды в своем составе, модернизируются и их защитные характеристики улучшаются путем введения добавок, увеличивающих количество водорода, бора и борсодержащих веществ, а также карбида и хлористого лития в бетоне. Свойства гидротехнического бетона: повышенная плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, низкое тепловыделение, стойкий против воздействия агрессивных сред. Компоненты гидротехнического бетона: Сульфатостойкий и пуццолановый цементы, заполнители с хорошо подобранным зерновым составом, тонкомолотые гидравлические и инертные добавки. Обязательное присутствие пластифицирующих и гиброфобных добавок. Применение гидротехнического бетона: гидротехнические сооружения. |
| 12.Силикатный бетон: сырьевые материалы, производство, свойства, применения. Силикатный бетон Силикатный бетон - бетон, получаемый тепловлажностной обработкой (в автоклавах) смесей, состоящих из известково-кремнезёмистого вяжущего, неорганического заполнителя и воды. В процессе обработки силикатобетонного изделия паром (под давлением 0,9—1,5 Мн/м2 при температуре 174,5—197,4°С) смесь затвердевает (вследствие образования в ней гидросиликатов и других соединений кальция), приобретая прочность на сжатие до 60 Мн/м2, а иногда и более. В качестве вяжущего при изготовлении силикатного бетона используют тонкомолотые смеси воздушной или гидравлической извести с материалами, содержащими кремнезём (такими, как кварцевые пески, вулканические породы, металлургические, электрофосфорные и топливные шлаки, золы, нефелиновый шлам, отходы обогатительных фабрик и т. п.). Заполнителями в силикатный бетон служат природные или искусственные пески (кварцевые, полевошпатовые, вулканические, карбонатные, шлаковые и т. п.), а также более крупные заполнители. По своим свойствам силикатный бетон близок к бетону на портландцементе. Его объёмная масса 1800—2200 кг/м3, морозостойкость 75—200 циклов. . Сырье для силикатных материалов и изделий Одним из основных компонентов сырьевой смеси, из которой формуются изделия, служит известь, которая обладает большой химической активностью к кремнезему при термовлажностной обработке. Именно поэтому вторым основным компонентом сырьевой смеси является кварцевый песок или другие минеральные вещества, содержащие кремнезем, например шлаки, золы и др. Чтобы химическое взаимодействие проходило достаточно интенсивно, кремнеземистый компонент подвергают тонкому измельчению. Чем более тонким измельчение песка, тем выше должно быть относительное содержание извести в смеси. В качестве других компонентов могут быть также введены заполнители в виде немолотого кварцевого песка, шлака, керамзита, вспученного перлита и т. п. Особенности Силикатные бетоныпо большей части представляют собой мелкозернистые смеси, которые твердеют в автоклаве. Отличие их от других составов заключается в том, что песок здесь не только заполнитель, но и один из компонентов вяжущего вещества известково-кремниземистого типа. Именно химическая реакция между известью и песком, которая происходит в автоклаве, обеспечивает создание твердого искусственного камня. Использование кварцевого песка легко объяснимо: после того, как известь вступает в реакцию с кварцем, образуются соединения кальция – гидросиликаты. Они играют важную роль в процессе твердения материала и набора им прочности. Силикатные бетоны изготавливаются из песков, содержание кремнезема в которых может достигать 80%. В ряде случаев допустимо использование аморфных его разновидностей, которые мало чем отличаются от кварца в ходе химической реакции. Данные вещества практически не представляют опасности для такого бетона, поскольку в результат проведения обработки в автоклаве большее количество щелочей связывается кремнеземом. Минусом конструкций, для которых используются силикатные бетоны, является низкий модуль упругости, который в несколько раз меньше, чем у цементных смесей. Очевидно, что данный параметр негативно сказывается на деформациях при кратковременном приложении значительных нагрузок. Кроме того, что ползучесть силикатного искусственного камня намного ниже, чем цементного. Если рассматривать проблему полностью, то силикатные бетоны имеют то же значение суммарных деформаций, что и обычные, поэтому при замене тяжелой смеси на её силикатный аналог не требуется производить изменение структуры армирования. Несмотря на то, что плотность данного материала часто оказывается ниже, чем у тяжелых смесей, специалисты все же используют его для отделки наружных конструкций промышленных сооружений и гражданских построек. Силикатный бетон кроме высокой прочности обладают еще и отменной морозоустойчивостью ,причем после сильных морозов сохраняют в целости свою структуру. Они очень водоустойчивы и выдерживают влияние некоторых проявлений агрессивной среды. Армирование их возможно , как предварительно напряженной так и обычной арматурой.Из силикатного бетона нормальной плотности строят многие конструкции несущего типа,например — плиты,колоны,панели перекрытий и стен ,площадки , балконы.Прочный силикатный бетон применяются для строительства шахт и метро ,железнодорожных шпал , без асбестового шифера и для многого другого. |
| 13.Способ получения легких бетонов. Классификация легких бетонов по свойствам и назначению. Бетон производится смешиванием цемента, песка, щебня и воды (соотношение их зависит от марки цемента, фракции и влажности песка и щебня), а также небольших количеств добавок (пластификаторы, гидрофобизаторы, и т. д.). Цемент и вода являются главными связующими компонентами при производстве бетона. Например, при применении цемента марки 400 для производства бетона марки 200 используется соотношение 1:3:5:0,5. Если же применяется цемент марки 500, то при этом условном соотношении получается бетон марки 350. Соотношение воды и цемента («водоцементное соотношение», «водоцементный модуль»; обозначается «В/Ц») — важная характеристика бетона. От этого соотношения напрямую зависит прочность бетона: чем меньше В/Ц, тем прочнее бетон. Теоретически, для гидратации цемента достаточно В/Ц = 0,2, однако у такого бетона слишком низкая пластичность, поэтому на практике используются В/Ц = 0,3—0,5.Распространённой ошибкой при кустарном производстве бетона является чрезмерное добавление воды, которое увеличивает подвижность бетона, но в несколько раз снижает его прочность.Классификация легких бетонов Классификация легких бетонов по назначению: – конструкционные бетоны (плотность 1400…1800 кг/м3; коэффициент теплопроводности 0,35…0,6 Вт/(м?град)); – конструкционно-теплоизоляционные бетоны (плотность 500…1400 кг/м3; коэффициент теплопроводности 0,20…0,35 Вт/(м?град));– теплоизоляционные бетоны (плотность 200…500 кг/м3; коэффициент теплопроводности менее 0,20 Вт/(м?град)). Классификация по способу создания пористости: – легкие бетоны на пористых заполнителях; – крупнопористые (беспесчаные) легкие бетоны; – ячеистые бетоны. Классификация легких бетоны по прочности: М25-М400. Классификация легких бетоны по морозостойкости: F15-F500. Возможность получения легких бетонов с высокой морозостойкостью и малой водонепроницаемостью расширило области их применения. Классификация легких бетоны по плотности: Д200 …Д1800. |
| 14.Легкий бетон на пористых заполнителях: состав, особенности технологии, свойства, применение в строительстве. Легкий бетон — бетон с объемным весом 500 - 1800 кг/м3, состоящий из вяжущего, пористых заполнителей и воды. В состав легкого бетона вводят добавки для улучшения удобоукладываемости, ускорения твердения, уменьшения расхода цемента и объемного веса, улучшения прочности, морозостойкости и т. д. Лёгкий бетон изготовляют с применением ПЦ или др. вяжущих. Лёгкий бетон на ПЦ получает наименование в соответствии с видом примененного пористого заполнителя (шлакобетон, пемзобетон, керамзитобетон), а изготовленный на др. вяжущих — в соответствии с видом вяжущего и заполнителя (гипсопшлакобетон, известково-песчаный автоклавный шлакобетон). Заполнителями для Лёгкого бетона служат природные или искусственные виды пористого щебня (или гравия), песка. По происхождению пористые заполнители можно разделить на 3 группы: 1. Природные заполнители из пористых изверженных и осадочных горных пород – пемза, пепел, дробленый туф, пористые известняки, ракушечники и др. 2. Промышленные отходы – заполнители на основе пористых металлургических, топливных шлаков и зол. 3. Искусственные заполнители – керамзит, аглопорит, перлит. Керамзит – искусственный гравий или песок, полученный вспучиванием легкоплавких глин. Вспучивание происходит при совмещении процессов спекания глин и газовыделения при обжиге. Образующийся при спекании расплав закрывает капиллярные поры, и выделяющийся газ вспучивает материал. Насыпная плотность 400-1200 кг/м3. Перлит – пористый заполнитель, образующийся при быстром нагревании вулканических стекол. Увеличение объема в 6-12 раз при нагревании обусловлено испарением воды, содержащейся в вулканическом стекле. Перлит относится к числу наиболее легких эффективных заполнителей. Насыпная плотность 250-450 кг/м3. Лёгкий бетон делят по назначению на 3 основные группы: 1. теплоизоляционные ( для многослойных ограждающих конструкций) — с объемным весом менее 700 кг/м3, марки таких бетонов по прочности на сжатие 5,10,15 кгс/см2; 2. конструктивно-теплоизоляционные (для однослойных ограждающих конструкций) — с объемным весом от 700 до 1600 кг/м3 при марках по прочности от 35 до 100 кгс/см2; 3. конструктивные (для несущих конструкций и сооружений ) — с объемным весом до 1800 кг/м3 и с прочностью на сжатие до 350—400 кгс/см2. Степень морозостойкости и водостойкости Лёгкого бетона зависит от вида заполнителя, от вида и расхода вяжущего. Лёгкий бетон на природных и искусственных пористых заполнителях, не содержащих вредных примесей, очищенных от несгоревшего топлива, избытка золы, при правильно выбранном составе, выдерживает 50—100 циклов испытаний. Бетонная смесь должна иметь виброукладываемость и не должна расслаиваться. Затвердевший лёгкий бетон должен обладать заданным объемным весом и прочностью, необходимой морозостойкостью. Отличия ЛБ от обычных тяжелых бетонов: имеют меньший объемный вес, чем плотные, меньшую прочность; обладают сильно развитой и шереховатой поверхностью. Качества легкого заполнителя влияют на свойства бетона. В зависимости от заполнителя (плотного или пористого) резко меняются водопотребность и водосодержание бетонной смеси, основные свойства легкого бетона. Одним из факторов, от которых зависит прочность легкого бетона, является расход воды: при увеличении количества воды до оптимального прочность бетона растет. Оптимальный расход воды в легких бетонах соответствует наилучшей удобоукладываемости, наибольшей плотности смеси, уложенной в заданных условиях, и устанавливается по наибольшей прочности бетона. Если же количество воды превышает оптимальное для данной смеси, то уменьшается прочность бетона. Хорошее уплотнение ее достигается вибрацией с применением равномерно распределенного груза. |
| 15.Ячеистые бетоны: классификация, основы технологии, свойства, применение в строительстве. Ячеистые бетоны — разновидность легких и особолегких бетонов, строение которых характеризуется наличием значительного количества искусственно созданных условно замкнутых пор в виде ячеек размером 0,5—2 мм, заполненных воздухом или газом. Мелкие воздушные ячейки, равномерно распределенные в теле бетона, разделены тонкими и прочными перегородками из отвердевшего цементного камня, образующими несущий каркас материала. Ячеистые бетоны по способу получения пористой структуры подразделяются на пенобетоны и газобетоны. Газобетоны получают путем введения газообразователя в смесь, состоящую из вяжущего, воды и кремнеземистого компонента,пенобетоны — смешиванием смеси, состоящей из вяжущего, воды и кремнеземистого наполнителя с пеной. По виду применяемого вяжущего ЯБ делятся на: газобетоны и пенобетоны, получаемые на основе портландцемента, цементно-известкового и известково-нефелинового вяжущего. По виду кремнеземистого компонента различают группы ячеистых бетонов: газосиликаты и пенобетоны, получаемые с применением молотого песка; газозолобетоны и пенозолосиликаты, получаемые с применением золы взамен песка. В зависимости от способа твердения ячеистые бетоны разделяют на виды: -естественного твердения; -твердения при атмосферном давлении в камерах пропаривания; -твердения в автоклавах при высоком давлении. И в зависимости от применения ячеистые бетоны делят на три вида: -теплоизоляционные объемным весом 500 кг/м3 и менее; -конструктивно-теплоизоляционные объемным весом от 500 до 900 кг/м3; -конструктивные объемным весом от 900 до 1200 кг/м3. Марка ячеистых бетонов зависит от объемного веса: при объемном весе бетона 500, 600, 700, 900, 1000 и 1200 марка соответственно равна 25, 35, 50, 75, 100 и 150. НЕДОСТАТКАИ: Ячеистые бетоны по сравнению с обычными бетонами обладают повышенной усадкой, и для ее уменьшения в состав бетона вводят некоторое количество легких пористых заполнителей, природный немолотый, мелкий песок. К недостаткам ячеистых бетонов следует также отнести их большую влагоемкость и плохую отдачу влаги при сушке. Несмотря на высокое (до 30%) водопоглощение, ячеистые бетоны обладают сравнительно хорошей морозостойкостью — выдерживают 15—25 и более циклов попеременного замораживания и оттаивания. Водопоглощение может быть понижено путем введения добавок или нанесением на поверхность изделий гидрофобных покрытий. Прочность и атмосферостойкость ячеистых бетонов могут быть повышены получением более мелких и однородных по размеру пор. Это достигается применением вяжущих повышенной активности, более тонким помолом компонентов. Для получения ячеистых бетонов автоклавного твердения применяется преимущественно молотая негашеная известь, или портландцемент, пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент марок 300 и 400. Для ячеистых бетонов, твердеющих в условиях естественного и тепловлажностного режима (в камерах пропаривания), при атмосферном давлении применяют преимущественно клинкерные цементы высоких марок 400 и 500 с введением в ячеистую массу гипса и ускорителей твердения. |