Основной закон прочности бетона (формулы и графики).

VI. Бетоны.

Классификация бетонов. Применение бетонов различных видов.

Бетон – искуственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания тщательно подобранной, перемешанной и уплотнней смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок.Состав: цемента 10-15%, песка, воды и крупного заполнителя около 85-90%. Бетон – основной строительный материал, универсальный. Можно придать любую форму, изменять свойства.

Классификация бетонов по средней плотности:

а) ρ_m>2600 кг/м³– особо тяжелый бетон (железные руды, стальные опилки, магнетит, гематит, лиманит, стальные зерна, чугунная дробь);

б) ρ_m=2100 - 2600 кг/м³ – тяжелый бетон (кварцевый песок, гравий или щебень из плотных горных пород);

в) ρ_m=1800 - 2100 кг/м³ – облегченные бетоны (кирпичный бой, старый бетон или крупно пористый (беспесчаный));

г) ρ_m=1200 - 1800 кг/м³ – легкие бетоны(шлак, пемза, туф).

д) ρ_m=500 - 1200 кг/м³ – особолегкие ячеистый (газабетон, пенобетон)или крупнопористый с легкими заполнителями

Пористые заполнители:

а) природные (пористые горные породы – вулканического происхождения: туф, пемза, лава);

б) искусственные: специально сделанные (керамзит) и отходы промышленности (поризованные шлаки – шлаковая пемза).

Классификация по виду конструкции: сборные и монолитные (на небольших стройках готовят смесь в передвижной бетономешалке. Широко используются сухие смеси.

Классификация бетонов по назначению: обычный, гидротехнический,для стен здания и легких перекрытий, декаротивный, дорожные, специального назначения (кислотоупорный, жаростойкие, бетоны для защиты от радиации).

Тяжелый бетон используют для защиты стальной арматуры от коррозии, для цементно-бетонных дорог и полов промышленных зданий.

Бетоны высокой морозостойкости применяют для тех частей сооружений, которые подвергаются многократному замораживанию и оттаиванию во влажном состоянии (гидротехнические сооружения, конструкции железобетонных градирен, цементно-бетонные покрытия дорог и аэродромов…).

Крупнопористыйбетониспользуется как теплоизоляционный материал. Гипсобетон широко применяют для изготовления сплошных и пустотелых плит перегородок. Ячеистые бетоны для ограждающих конструкций, железобетона и др.

2. Заполнители для тяжёлого бетона. Технические требования. Стандартные методы оценки зернового состава.

Песок –рыхлая смесь зерен камня крупностью 0,16-5мм, образовавшаяся в результате выветривания.

Мелкий заполнитель - природный песок.

По минеральному составу пески делят на:кварцевые , полевошпатовые, карбонатные

По условиям залегания пески делят на: речные, морские, овражные (горные).

Технические требования к песку:

1) Содержание зерен, проходящих через сито 0,16мм, не должно превыщать 10%, а содержание примесей(глинистых, илистых, пылевидных) не должно превышать 3%.

2) Органические примеси допускаются только в самых небольших количествах.

Определение зернового состава мелкого заполнителя:

1)Рассев, высушенной пробы массой 1кг, на стандартном наборе сит (5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм).

2)Определение модуля крупности (сумма полных остатков деленная на 100).

3)Построение графика зернового состава песка. Вывод о соотвествии зернового состава песка стандарту

Гравий –рыхлый материал осадочного происходения, состящий из зерен камня окатанной формы с гладкой поверхностью, зерна крупностью 5-70мм.

Щебень –продукт, получаемый дроблением камней из горных пород, остроугольной формы с шероховатой поверхностью, зерна крупностью 5-70мм.

Определение зернового состава крупного заполнителя:

1)Рассев, высушенной пробы массой 10кг, на стандартном наборе сит (70; 40; 20; 10; 5мм).

2)Определение набольшей D (размер отверстий сита, полный остатокна котором не превышает 10%) и наименьшей крупности d (размер отверстий сита, полный остаток на котором не менее 95%).

3)Построение графика зернового состава крупного заполнителя. Вывод о соотвествии зернового состава крупного заполнителя стандарту.

Удобоукладываемость бетонных смесей. Стандартные методы определения подвижности и жёсткости. Факторы, влияющие на удобоукладываемость.

Удобоукладоваемость – способность заполнять форму при данном способе уплотнения, не расслаиваясь в процессе укладки.

Стандартный метод определения подвижности бетонной смеси – с помощью стадартного конуса (усеченный конус высота 30см, диаметр верхнего основания 10см, нижнего 20см)

Осадка стандартного конуса (см) - показатель, характеризующий подвижность бетонной смеси.

Методика определения:

1) Заполнение формы, смоченной водой, бетонной смесью в 3 приема, уплотняя после каждого штыкованием, удаление излишков смеси.

2)Снятие формы (вертикально вверх).

3)Осадка, освобожденной бетонной смеси, измерение величины осадки конуса.

Стандартный метод определения жесткости бетонной смеси – с помощью технического вискозиметра(цилиндрическая форма(высота 20см, диаметр 24см) с закрепленным на корпусе направляющим штативом, штангой и металлическим диском толщиной 4мм с 6 отверстиями (диаметром 10мм)) на виброплощадке.

Показатель жесткости(секунды) –показатель, характеризующий жесткость бетонной смеси.

Методика определения:

1)Установка и закрепление формы с технического вискозиметром на виброплощадке, помещение стандартного конуса в формы.

2)Заполнение конуса, бетонной смесью в 3 приема, уплотняя ее штыкованием (25 раз каждый слой).

3)Удаление формы-конуса, установка на поверхности бетонной смеси диска вискозиметра.

4)Включение выброплощадки, вибрирование (амплитуда 0,5мм) продолжают до тех пор пока из 2-х отверстий не начнется выделение бетонной смеси. Полученное время – показатель жесткости.

Факторы, влияющие на удобоукладываемость:

1) Расход воды, с его увеличением возрастает подвижность бетонной смеси.

2) Крупность зерен заполнителей, при увеличении крупности зерен заполнителй снижается удельная поверхность, а вместе с ней влияние заполнителей на цементное тесто, в результате подвижность смеси возрастает.

3)Введение в бетонную смесь ПАВ(СДБ, ССБ),а так жесуперпластификаторов (С-3 и др.) снижает расход воды при сохранении заданной удобоукладываемости.

4.

Основной закон прочности бетона (формулы и графики).

Физический смысл закона прочности бетона. Закон прочности бетона устанавливает зависимость прочности от качества применяемых материалов и пористости бетона. Прочность вяжущего характеризуется его маркой (Rц), качество заполнителя коэффициентом А, а пористость косвенно определяется величиной водо-цементного отношения В/Ц. Зависимость прочности от В/Ц является в сущности зависимостью прочности от объема пор, образованных водой, не вступающей в химическое взаимодействие с цементом. Кривая зависимости прочности бетона от количества воды затворения (при постоянном расходе цемента и способе уплотнения), приведенная на рис.4, характеризует физический смысл закона прочности. Левая ветвь кривой принадлежит недоуплотненным бетонным смесям, слишком жестким для данного способа уплотнения. При возрастании количества воды затворения, т. е. В/Ц, эти смеси укладываются плотнее, и прочность бетона повышается. Наконец, при оптимальном (для данного способа уплотнения) количества воды бетон имеет наибольшую плотность и прочность, что соответствует максимуму на кривой прочности.

Для тяжелых бетонов применяется заполнитель с прочностью в 1,5-2 раза больше заданной марки бетона. При большом содержании цементного теста зерна заполнителя раздвинуты на значительные расстояния, они почти не взаимодействуют друг с другом, поэтому решающее значение будет иметь прочность цементного камня и прочность сцепления его с заполнителем. На практике часто используют зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения по формуле И. Боломея - Б.Г. Скрамтаева (рис. 5).

Для обычных бетонов с Ц/В=1,4-2,5 формула прочности имеет вид: R_б=AR_ц(Ц/B-0,5). При высококачественных заполнителях (щебень из плотных изверженных пород, крупный песок с минимальным содержанием вредных примесей) А=0,65; для рядовых заполнителей А=0,6; при применение заполнителей пониженного качества А=0,55. Для высокопрочных бетонов, изготовляемых с Ц/В>2,5, применяется формула: R_б=AR_ц(Ц/B+0,5). В этой формуле для высококачественных заполнителей А=0,43, для рядовых А=0,4. Основной закон прочности является общим для материалов с конгломератной структурой, он распространяется на тяжелые и легкие бетоны, мелкозернистые бетоны и строительные растворы. Только параметры А, входящие в формулу прочности, будут иметь различные численные значения, зависящие от вида материала и заполнителя.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: