| Составом бетона называют оптимальное соотношение его компонентов (цемента, воды, мелкого и крупного заполнителей), при котором обеспечиваются заданные показатели свойств бетонной смеси и бетона при наименьшем, экономически выгодном расходе цемента для принятой технологии изготовления изделий. Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по весу на 1 м2 уложенной и уплотненной бетонной смеси или же весовым соотношением компонентов бетонной смеси к весу цемента, принимаемому за единицу, т.д., где п и т соответственно вес мелкого и крупного заполнителей, приходящийся на единицу веса цемента, а р — количество воды, также отнесенное к весу цемента (В/Ц).
При всех формах выражения состава бетона указывается марка или активность цемента, на котором определялся состав.
Различают номинальный и рабочий составы бетона. Номинальный состав получают при использовании заполнителей в воздушно-сухом состоянии, а рабочий — путем пересчета номинального состава с учетом фактической влажности заполнителей, которая в производственных условиях может изменяться. Требования к качеству бетона изложены в технических условиях па данные изделия. Основным требованием является проектная марка бетона £?б, на которую рассчитана конструкция; в особых случаях указывается его прочность при изгибе или растяжении, морозостойкость, водонепроницаемость.
Должны быть учтены также технологические требования — отпускная прочность бетона, прочность при передаче на бетон усилия предварительного напряжения арматуры и распалубочная прочность при двухстадийном способе ускорения твердения.
Из требований к свойствам бетонной смеси устанавливают показатель ее подвижности Ок или жесткости Ж, при котором может быть обеспечено необходимое уплотнение бетона в форме. При этом наибольшая крупность заполнителя в бетонной смеси должна быть принята, исходя из формы, размеров изделия и степени насыщения его сечения арматурой.
Показатель подвижности (жесткости) смеси назначают, руководствуясь опытными данными ее уплотнения, принятыми на заводе способами формования изделия, для которого определяют и состав бетона. При этом учитывают, что жесткие бетонные смеси более экономичны по расходу цемента, чем подвижные.
Ориентировочные значения показателя подвижности (жесткости) бетонной смеси для условий заводского изготовления изделий. Для определения состава бетона необходимо иметь характеристику свойств всех составляющих материалов и оценку их качества в соответствии с требованиями ГОСТа на эти материалы.
Стандартные методы оценки качества заполнителей дают общие характеристики свойств материала о его пригодности для бетона.
Наиболее выгодный зерновой состав заполнителей можно установить только с учетом их технологических характеристик, из которых основное значение имеют пустотность заполнителей и их удельная поверхность. От них зависит потребность в цементном тесте (клее) для бетона и, следовательно, расход цемента.
Изложенные в главах III и IV общие положения о влиянии структуры и состава бетона на его свойства показывают основную зависимость прочности бетона от водоцементного (цементновод-ного) отношения, активности цемента и, в меньшей степени, от качества заполнителей, а также подвижности бетонной смеси —от количества воды, взятой для ее приготовления. Из этого следует, что наименьший расход цемента в бетоне будет получен при минимально необходимом количестве воды (при прочих равных условиях).
Бодопотребность бетонной смеси зависит от крупности и зернового состава заполнителей, определяющих объем пустот и удельную поверхность. При оптимальном составе смеси заполнителей объем пустот и удельная поверхность наименьшие.
[ читать далее ]Перейти в раздел | Под стойкостью бетона понимают способность его длительное время сохранять свою прочность и работать в неблагоприятных для него условиях среды без разрушения. Важнейшие характеристики стойкости бетона(пескобетона): воздухо- и морозостойкость, стойкость против воздействия химически агрессивных сред, жаро- и огнестойкость.
Воздухостойкость. Под воздухостойкостью понимают способность бетона, пескобетона противостоять разрушающему действию чрезмерной усадки вследствие карбонизации и попеременному увлажнению и высушиванию.
Карбонизация бетона, т. е. присоединение С02 свободной известью, выделяющейся при гидролизе фаз элита и белита, приводит к сильной поверхностной усадке цементного камня, которой препятствуют крупный заполнитель и внутренние слои самого бетона. В результате в нем могут появиться поверхностные трещины, которые могут послужить каналами для распространения коррозии в глубь бетона. Кроме того, карбонизация разрушает некоторые из новообразований портландцемента.
Переменное увлажнение и высушивание приводят к возникновению на поверхности знакопеременных напряжений, которые также способствуют образованию трещин. Опыты показывают, что бетоны на портландцементе практически воздухостойки. Несколько меньше воздухостойкость у бетонов на пуццолановых портландцементах и совсем невоздухостойки бетоны на бесклинкерных вяжущих /известково-пуццолановые, из-вестково-зольные и др./.
Морозостойкость. Морозостойкость — это сопротивляемость бетона, насыщенного водой, многократному попеременному замораживанию и оттаиванию. Основной причиной разрушения насыщенного водой бетона при замораживании является расширение воды, находящейся в его порах, при переходе ее в лед. Это расширение создает внутреннее давление на стенки пор, которое может привести к их разрыву. Для того чтобы давление достигло величины, превосходящей временное сопротивление материала растяжению, необходимо заполнение пор не менее чем на 85—90% их объема.
В естественных условиях полное водонасыщение обычно не наблюдается, вследствие чего бетон и выдерживает большое число циклов перехода температуры через нуль. Бетон, даже тяжелый, имеет ограниченную теплопроводность; амерзание его, начинаясь с поверхности конструкции, лишь постью распространяется вглубь. Поэтому разрушение бетона совгным действием воды и мороза, особенно в гидротехнических зоружениях в зоне переменного уровня воды, происходит только на поверхности.
Большое влияние на морозостойкость бетона оказывает характер пористости, а также величина пор. В микрокапиллярах вода не замерзает даже при температурах минус 40—50°. Опасны макропоры, особенно сообщающиеся между собой, так как по ним перемещается влага при насыщении. Мелкие воздушные поры — сфероиды, образующиеся при введении в бетон воздухововлекаю-щих добавок, наоборот, полезны, так как они служат запасными резервуарами для образующегося льда. Практика подтверждает положительное влияние на морозостойкость бетона этих добавок.
Морозостойкость бетона определяется прежде всего морозостойкостью цементного камня. Наиболее морозоетойки цементы с малым содержанием СзА /не более 5%/. Мало морозостойки пуццолановые портландцементы. Морозостойкость бетона несколько повышается за счет введения поверхностно-активных добавок гидрофилизующего /ССБ и др./ и гидрофобизующего /мылонафт, абиетиновая, смола и др./ действия. Эти добавки, пластифицируя бетонные смеси, уменьшают количество воды затворения, а следовательно, число открытых пор в затвердевшем бетоне и способствуют образованию в нем закрытых пор. Шлакопортландцемент по морозостойкости занимает промежуточное положение между портландцементом и пуццолановым портландцементом.
На морозостойкость бетона влияет в некоторой степени морозостойкость заполнителя. Практика показывает, что для того чтобы бетон начал разрушаться от неморозостойкости крупного заполнителя, надо чтобы вначале разрушился и отслоился слой цементного раствора, обнажив зерна заполнителя.
Степень морозостойкости бетона оценивается его маркой по морозостойкости /Мрз/, которая может иметь марки; 50, 100, 150, 200 и 300 для тяжелого бетона и 10, 15, 25, 35, 50, 100 и 200 для легкого и ячеистого. Эти марки показывают количество циклов переменного замораживания до температуры не выше минус 15° и оттаивания в воде комнатной температуры, которые должны выдержать образцы без снижения прочности более чем на 25% и потери в весе более чем на 5%.
Стойкость бетона против химически агрессивных сред. Агрессивные среды подразделяются: по происхождению —на природные /минерализованные воды, засоленные грунты и т. п./; производственные /сточные воды, агрессивные газы и т. п./; по состоянию агрессивно действующих агентов — на газообразные /парообразные/, жидкие и твердые.
Степень агрессивного воздействия газов определяется их видом, концентрацией, температурой и относительной влажностью воздуха, а также скоростью обмена агрессивной среды. Активность газов изменяется в зависимости от степени растворимости их в воде, растворимости в ней новообразований и т. п. По степени агрессивного воздействия газов на цементные бетоны их можно разделить на три группы: газы со слабой степенью «оздействия /СО2, CS3, SiF4/, со средней /SO2, H2S/, с сильной /S03, HF, НС1, N02, С12/.
Степень агрессивного воздействия жидких сред зависит от их БНда, концентрации и температуры, а для растворов кислот, оснований и солей, кроме того, от степени их электролитической диссоциации, водородного показателя рН и активности ионов. По показателю рН растворы делятся на кислые /рН менее 7/, нейтральные /рН = 7/ и основные /рН более 7/.
Степень агрессивного воздействия твердых сред на бетон зависит от их вида, дисперсности, интенсивности обмена воздуха /для пыли и дыма/, растворимости, гигроскопичности и, главное, от содержания влаги в воздухе. Активность пыли /типа солей/ изменяется в зависимости от гидрофильности, растворимости солей в воде, степени электролитической диссоциации и активности ионов.
Отложение безводных солей из насыщенных растворов в порах бетона с последующим переходом их в кристаллогидраты может создать в нем напряжения, приводящие к потере прочности бетона. Степень агрессивного воздействия среды на бетон может быть слабой, средней и сильной; ориентировочная оценка ее после годичной эксплуатации бетона.
При определении агрессивного воздействия на бетон воздушной среды, содержащей агрессивные газы, в первую очередь необходимо учитывать ее влажность. По влажности воздушная среда делится на три группы: с относительной влажностью ниже 60% /среда обычно неагрессивна/, от 60 до 75% /среда может быть и агрессивной/ и выше 75% /среда всегда агрессивна/. Стойкость бетонов можно повысить изменением их состава и методов уплотнения, повышающих их плотность и снижающих фильтрующую способность материала,
Согласно «Указаниям по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций» /СН 262—67/, различают бетоны нормально плотные, повышенной плотности и особо плотные. Повысить стойкость бетонов можно также путем выбора специальных вяжущих и заполнителей, введением специальных добавок, обработкой поверхностного слоя флюатированием, пропиткой высокомолекулярными соединениями и другими способами.
При коррозии I вида /от выщелачивающей агрессии/ следует применять пуццолановые портландцемента или портландцемент /желательно белитовый/ с активными минеральными добавками, связывающими свободную известь в гидросиликаты.
При коррозии III вида /от сульфатной агрессии/ необходимо применять малоалюминатные цементы, лучше всего сульфатостой-кие портландцементы, а также сульфатно-шлаковый цемент. При коррозии бетона под воздействием кристаллизации солей на испаряющей поверхности /например, при капиллярном подсосе сильно минерализованных грунтовых вод и испарении их на открытой поверхности цоколя выше отмостки на 30—50 см/ следует применять малоалюминатный портландцемент /С3А до 5%/ без активных минеральных добавок или добавок наполнителей, в сочетании с рядом конструктивных мероприятий /слой гидроизоляции у обреза фундамента и т. п./.
Добавки, вводимые в состав бетона для повышения его стойкости, в агрессивных химических средах изменяют структуру цементного камня и значительно понижают коэффициент фильтрации /жидкое стекло, хлорное железо, алюминат натрия и др./ Они пластифицируют бетонную смесь и, снижая ее водопотребность, способствуют более плотной укладке /ССБ и др./, гидрофобизиру-гот бетон и уменьшают капиллярный подсос /смола СНВ, абиетат натрия и др./, повышают его плотность, трещиностойкость и т. п.
Защита стальной арматуры в бетоне.
Стальная арматура в нормально плотном бетоне благодаря щелочной среде сохраняется очень долго, если толщина защитного слоя бетона достаточна — от 10 мм в тонкостенных конструкциях до 25 мм в обычных.
В легких крупнопористых и ячеистых бетонах арматура находится в менее благоприятных условиях, и возможна коррозия ее под действием влажного воздуха, проникающего через сообщаю подробное описание видов и механизма коррозии бетона дано в курсе «Технология минеральных вяжущих веществ».
Дополняя классификацию В. М. Москвина, этот вид коррозии следует называть коррозией IV вида, так как она не всегда сопровождается обменными реакциями. шиеся поры бетона. При неблагоприятной окружающей среде /агрессивные жидкости и газы/ под угрозой коррозии может оказаться арматура и в тяжелых бетонах.
Средства защиты арматуры в бетоне при действии агрессивных сред на железобетон могут быть следующие: снижение проницаемости бетона и повышение его плотности; увеличение толщины защитного слоя бетона; введение в бетон добавок — замедлителей коррозии арматуры в бетоне /нитрат натрия, хромат бария, бихромат калия и др./; применение коррозионностойкой арматуры /стек л он ластиковой/ или покрытие арматуры металлами, стойкими в данной агрессивной среде /цинк и др./;обмазка арматуры защитными составами /для ячеистых бетонов/; покрытие лакокрасочными или пленочными материалами. При этом обмазки следует выбирать такие, чтобы они не снижали сцепление бетона с гладкой арматурой.
Необходимо отметить, что в воздушной среде, содержащей сернистые газы и пары воды, цинковое покрытие неустойчиво. В таких случаях приходится заменять цинк алюминием, полимерами, силикатными эмалями и другими материалами. Огнестойкость и жаростойкость бетонов.
Под огнестойкостью бетонов понимают стойкость их против относительно кратковременного действия огня /например, при пожаре/, а под жаростойкостью— стойкость материала в условиях систематического воздействия высоких и повышенных температур при эксплуатации /например, в тепловых агрегатах/.
Бетон несгораем, и поэтому его следует отнести к категории огнестойких материалов. Благодаря невысокому коэффициенту теплопроводности кратковременное действие огня обычно не снижает прочность конструкции.
При длительном же воздействии высокой температуры в цементном камне могут произойти нежелательные процессы дегидратации кристаллогидратов.
Но наиболее пагубное влияние на бетон оказывают термические удары, получающиеся при тушении сильного пожара водой. Из-за различных коэффициентов температурного расширения компонентов бетона /крупного заполнителя, растворной части/, а также стальной арматуры может произойти расшатывание структуры бетона /или железобетона/ и снизиться несущая способность конструкции.
Обычный бетон пригоден для эксплуатации при систематическом нагреве его до температуры не выше 250°.Удаление адсорбционной, а затем кристаллогидратной воды вызывает в бетоне Дополнительные усадочные явления и снижает его прочность.
Более высокие температуры нарушают связь между разнородными компонентами бетона и разрушают материал. Однако надлежащим выбором вяжущего и заполнителей можно получить жаростойкие бетоны, которые длительное « время могут работать в условиях высоких температур.
[ читать далее ]Перейти в раздел | Как известно, модулем деформации бетона, пескобетона называется отношение напряжения к относительной деформации. Величина, особенно для напряжений, превышающих 0,2Япр, может колебаться в довольно значительных пределах, в зависимости от наклона кривой е/а/, т. е. от принятой методики эксперимента. Но поскольку такая неопределенность в значениях модуля деформации не может быть допущена, упругие свойства бетона, пескобетона условились характеризовать тангенсом угла а касательной к кривой деформации, проведенной через начало координат.
Эту характеристику упругих свойств бетона называют начальным модулем упругости. Вследствие того что точно нанести касательную к кривой деформации в точке 0 на практике затруднительно, для стран — членов СЭВ установлена единая методика экспериментального определения Е6,
Согласно этой методике производят циклично-ступенчатое на-гружение призматического образца, а скорость нагружения и раз-гружения принимают по графику, приведенному на рис. 8. При этом продолжительность испытания одного образца должна составлять ровно 1 ч.
Начальный модуль упругости £6 вычисляют с округлением до 1000 кГ/см2 по формуле где Да — приращение напряжения при увеличении нагрузки со ступени 0,05/?пр до ступени 0,ЗЯпр, кГ/см2; Де — разность между полной деформацией, измеренной после выдержки под нагрузкой, равной 0,3^пр , и остаточной деформацией, измеренной после сброса нагрузки и выдержки под напряжением 0,05# пр мм/м.
Начальный модуль упругости бетона £б зависит от его структуры и прочности; чем плотнее бетон и чем выше его прочность, тем выше значение Е6. Нормативные величины этого модуля колеблются от 110000 до 400000 кГ{см2 для тяжелых, от 30000 до 180000 для легких и от 14000 до 100000 для автоклавных ячеистых бетонов.
Предельная сжимаемость бетона при разрушении по данным опытов, изменяется в значительных пределах. На ее величину влияет не только структура и прочность бетона, но также и методика испытания. Обычно эта величина колеблется в пределах 1,5 — 2 мм/м, достигая в отдельных случаях 3 мм/м, причем с увеличением прочности бетона предельная сжимаемость также увеличивается. В сжатой зоне балок в стадии разрушения относительные деформации достигают 3—7 мм/м, а в отдельных случаях 10 мм/м. Деформации бетона при растяжении значительно меньше, чем при сжатии. Поэтому предельная растяжимость его составляет 0,1—0,15 MMJM, т. е. в 15—20 раз меньше, чем при сжатии Влияние повторного нагружения. Поведение бетона при действии на него повторных сжимающих нагрузок зависит от их величины.
Если повторные напряжения не превосходят 40% предела прочности при сжатии, то после нескольких циклов повторения нагрузки диаграмма деформаций становится прямолинейной, величины деформаций стабилизируются, т. е. бетон как бы риобретает свойство вполне упругого тела. В этом случае число клов нагружении может быть практически неограниченным без ущерба для прочности бетона.
Если напряжения от повторной нагрузки достигают 50% почсти при однократном нагружении или превосходят эту величину, « на диаграмме «Деформация — напряжение» начинает наблюдаться следующее. 1осле нескольких первых циклов повторения нагрузок зависит в /о/ становится прямолинейной и деформации стабилизи, нако после некоторого дополнительного повторения нагружения диаграмма е/гт/ начинает искривляться. Это идетельствует о появлении в бетоне микротрещин и начале разрушения.
Напряжение, при котором число циклов, необходимых для разрушения, достигает 2 млн., называется пределом выносливости /усталости/ бетона. Оно составляет примерно 50% от его призменной прочности. Ползучесть бетона.
Ползучесть бетона объясняется коллоидным происхождением цементного камня, так как заполнители при нагрузках, допускаемых на бетон, обычно не проявляют ползучести. По мере увеличения в цементном камне числа кристаллов ползучесть бетона уменьшается; процесс этот носит затухающий характер. На процесс ползучести бетона влияют факторы, перечисленные ниже.
Возраст бетона в момент загружения. Опыты показывают, что чем старше бетон, тем меньше деформация ползучести. Уменьшение ее с возрастом бетона объясняется тем, что в более зрелом бетоне процессы кристаллизации структуры в цементном камне получили большее развитие, чем в более молодом бетоне.
Величина нагрузки. С увеличением напряжения ползучесть бетона возрастает, оставаясь до некоторого предела При напряжении 0,5 ^пр эта пропорциональи деформации ползучести становятся непропорциональность нарушается нейными.
Род цемента. Высокомарочные цементы, у которых процесс образования кристаллических структур протекает быстро, уменьшают ползучесть бетона.
Величина водоцементного отношения. С ростом В/Ц растет и ползучесть бетона. Это связано с тем, что кинетика нарастания прочности бетона неразрывно связана с величиной В/Ц. Расход цемента. При прочих равных условиях увеличение содержания в бетоне цемента приводит к увеличению ползучести.
Подвижность бетонной смеси.
Последняя при неизменном расходе цемента связана с повышением В/Ц, а следовательно, ведет к увеличению ползучести. Род и содержание крупного заполнителя. Он уменьшает ползучесть бетона, причем в тем большей степени, чем больше его в бетоне и чем выше модуль упругости заполнителя. Это свидетельствует о том, что в процессе ползучести в бетоне происходит перераспределение усилий с цементного камня на крупный заполнитель.
Влажность среды. Ползучесть бетона при испытании в сухой среде большая, чем во влажной /рис. 13/. Опыты показали, что твердение бетона в воде более чем вдвое уменьшает деформации ползучести бетона по сравнению с твердением его на воздухе.
Масштабный фактор. У малых образцов при воздушном твердении проявляется большая ползучесть, чем у больших, что объясняется большой скоростью сушки малых образцов. Ползучесть бетона имеет большое практическое значение, так как она приводит к перераспределению усилия в статически неопределимых железобетонных конструкциях, к существенной релаксации /затухающему падению напряжений при заданной постоянной деформации/ температурно-усадочных напряжений.
Вместе с тем она оказывается в некоторых случаях невыгодной, так как приводит к развитию прогибов балок и снижению натяжения арматуры в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.
[ читать далее ]Перейти в раздел | ЗАО «СОДРУЖЕСТВО-ЯП» серийно производит и реализует железобетонные изделия ( жби) для каналов водосточных, канализационных и тепловых сетей типа ВП – плиты перекрытий, а также ОП и ОПТ – опорные подушки из бетона класса В 22,5 по прочности сжатия, F 100 по морозостойкости иW4 по водонепроницаемости. А также для коллекторов подземных коммуникаций типа КП- плиты покрытий.
[ читать далее ]Перейти в раздел | ЖБИ изделия
Железобетонные изделия (ЖБИ), производимые ЗАО «Содружество-ЯП», применяются в строительстве, при прокладке сетей и подземных коммуникаций, а также при благоустройстве дорог. Некоторые виды железобетонных изделий могут иметь разнообразное применение (например, плиты перекрытия могут использоваться как в строительстве зданий различного назначения, так и при прокладке коммуникаций). Качество ЖБИ определяется физическими характеристиками бетона, а также арматуры (в случае армирования). Как правило, при производстве ЖБИ используется тяжелый бетон, в процессе производства особое значение придается соблюдению технологий и точности пропорций, ведь железобетонные изделия играют важную роль в прочности и долговечности зданий и сооружений.ЖБИ изделия: прайс, цены
Применение железобетонных изделий во всех сферах строительства на сегодняшний день достаточно актуально. И во многом это определяется той ценовой политикой, которой придерживаются компании-изготовители. ЖБИ от ЗАО «Содружество-ЯП» - это оптимальные и достаточно невысокие цены, соответствующие отличному качеству. Убедиться в этом можно, просмотрев прайс-листы по всему ассортименту выпускаемой продукции, которые доступны для скачивания на сайте. Если вы сказали себе: «Куплю только качественный бетон», то необходимо в таком же направлении подумать и о выборе производителя. [ читать далее ]Перейти в раздел | |
|