Бетоны.

Бетон- это искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, крупного (щебня или гравия), мелкого (песка) наполнителей и воды.

Классификация бетонов.

1. По средней плотности (γ):
• Особо тяжелые γ > 2500 кг/м³
• Тяжелые γ =2200-2500 кг/м³
• Облегченные γ =1800-2200 кг/м³
• Легкие γ =500-1800 кг/м³
• Особо легкие γ < 500 кг/м³

1. По виду вяжущего вещества:

· Известковые

· Гипсовые

· Полимерцементные

· Полимербетоны (на основе полимерных вяжущих веществ)

· На основе шлако-щелочных вяжущих веществ

· Асфальтобетоны (на основе органических вяжущих веществ)

1. По назначению:
• Конструкционные (изготовление колонн, балок)
• Гидротехнические (плотины, мосты, дамбы, набережные)
• Теплоизоляционные
• Дорожные (бетоны для полов)
• Специальные (жаростойкие, кислотостойкие и др.)

1. По виду наполнителя:

· На плотных наполнителях

· На пористых наполнителях

Материалы для бетона и требования к ним.

1. Цемент.

Для бетонов разрешается применять портланд-цемент и все его разновидности с учетом того, что марка цемента должна быть выше марки бетона

1. Вода.

Для бетонов разрешается применять питьевую воду (pH> 4). Нельзя применять для бетона: болотные и сточные воды, воды горных рек (содержание солей в воде должно быть не более 2500 мг/л, содержание сульфатных солей не более 2200 мг/л).

Вода для бетона не должна содержать в себе масел, сахара, органических примесей, ила и т.д. все это снижает прочность бетона.

1. Песок- рыхлая смесь зерен размерами от 0, 14 до 5 мм.

Для бетона допускается применение речных, морских, овражных, дюнных, барханных песков. Содержание пылевидных и глинистых примесей в песке должно быть не более 1%.

Важное значение для бетона имеет зерновой состав песка.

Зерновой состав песка определяется путем просеивания через набор сит.

Просеивают вначале определенный частный остаток на сите А.

m_i

A=----------------*100%

m_общ

А_{2, 5}=------------*100%=10%

Полный остаток на сите А=Аi+SА(вышестоящие сита)

А_{0, 63}=10%+40%=50%

Модуль крупности песка Мк

А_{2, 5}+А_{1, 25}+А_{0, 63}+А_{0, 316}+А_{0, 16}

Мк=-------------------------------------------

Для бетона высокой прочности допускается применение только крупных и средних песков.

Кривая просеивания песка

1. Крупный заполнительный элемент- это рыхлая смесь зерен размерами от 5 до 70 мм (гравий, щебень)

Гравий имеет окатанную форму зерна, щебень же- угловатую.

Определение зернового состава для щебня.

Содержание пыли и глины в щебне или гравии должно быть не более 2%. Содержание пластинчатых и игольчатых зерен в крупном заполнителе не должно превышать 30%.

Прочность щебня должна быть в 2-4 раза выше прочности бетона.

Прочность щебня оценивают по показателям дробления. Через сито определяют, сколько раздробилось и определяют плотность по показателям дробления.

Свойства бетонной смеси.

· Смесь компонентов до начала процесса твердения и схватывания

Бетонная смесь- вязко-упруго-пластичное тело.

· Бетонная смесь обладает тиксотропией- это способность материала разжижаться при приложении нагрузки и отвердевать при ее снятии.

· Бетонная смесь должна обладать удобоукладываемостью и водоудерживающей способностью. Удобоукладываемость характеризуется подвижностью и жесткостью. Подвижность определяется с помощью стандартного конуса.

Если осадка конуса более 10-12 см, то смесь литая, от 7 до 10 см- подвижная смесь, от до 6 см- малоподвижная смесь, 0 см- жесткая смесь.

В строительства применяют жесткие смеси.

· Водоудерживающая способность- это способность бетонной смеси не расслаиваться.

Свойства бетона.

· Прочность- характеризуется маркой бетона или классом.

Марка бетона- это прочность стандартных образцов размерами 15Х15Х15 см, хранящихся при нормальной температуре (20^о) и влажности (90-100%). Определение в возрасте 28 суток.

Класс бетона- определяется на тех же образцах по пределу прочности.

Прочность бетона зависит от 5 факторов.

Факторы, влияющие на прочность бетона.

1. Качество применяемых материалов
2. Активность цемента Rц
3. Водоцементное отношение В/Ц
4. Степень уплотнения (прессование, вибрирование)
5. Условия твердения (температура и влажность), при понижении температуры в минус твердение не происходит.

Формула Паламея-Семортаева.

R_б²⁸=ARц(Ц/В±0, 5)

R_б²⁸- марочная прочность бетона

А- коэффициент качества заполнения

Rц- активность, марка цемента

Ц/В- цементно-водное отношение

0, 5-эмпирический коэффициент