Свойства тяжелого бетона

Средняя плотность. Для тяжелого бетона она равна 2200…2500 кг/м³.

Водонепроницаемость. Она определяется наибольшим давлением воды, в МПа, при котором она еще не просачивается через бетонные образцы-цилиндры 180-суточного возраста. По водонепроницаемости тяжелый бетон подразделяется на марки W 0, 2-1, 2.

Прочность бетона. Бетон хорошо сопротивляется сжатию и гораздо хуже растяжению и изгибу. Поэтому основной прочностной характеристикой бетона является прочность при сжатии.

Бетон – материал неоднородный, его прочность колеблется от замеса к замесу. Поэтому средняя прочность бетонных образцов-кубов и определяемая на ее основе марка бетона не дает гарантии получения именно этой прочности бетона. Поэтому было введено понятие класс бетона по прочности В – прочность бетона с обеспеченностью 0, 95. Это значит, что установленная классом прочность обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100.

На прочность тяжелого бетона влияют:

1. Марка или активность цемента (прямопропорционально) и водоцементное отношение (обратнопропорционально). Эта зависимость выражается формулой:

(28)

где R_б – прочность бетона;
R_ц – марка или активность цемента;
А – коэффициент, зависящий от качества применяемых материалов;
Ц/В – цементно-водное отношение (величина, обратная В/Ц).

Знак (-) используют для бетонов с Ц/В ≥ 0, 4. Знак (+) используют для бетонов с Ц/В< 0, 4.

2. Прочность сцепления между цементным камнем и заполнителем, которая определяется формой зерен и характером поверхности заполнителей, а также активностью цемента.

3. Характеристики окружающей среды, в которой твердеет бетон. Для твердения бетона необходимы положительные температуры и влажность, близкая к 100%. При отрицательных температурах твердение бетона прекращается, при недостатке влаги ее может не хватить для протекания реакций гидратации и в результате прочность бетона будет заниженной.

4. Время твердения. В зависимости от времени прочность возрастает по следующему закону (29):

(29)

где R_n – прочность бетона в возрасте n суток;
R₂₈ – прочность бетона в возрасте 28 суток.

Морозостойкость бетона. За марку бетона по морозостойкости F принимают число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают водонасыщенные бетонные образцы-кубы с ребром 15 см без снижения прочности на сжатие более 15% и потери массы более 5%. Стандартом установлены следующие марки тяжелого бетона по морозостойкости: F 50 - 150.

Отношение к действию высоких температур. Бетон является огнестойким материалом, он не горит во время пожара. Но длительное воздействие высоких температур ухудшает качество бетона, снижает его прочность. Это связано, во-первых, с дегидратацией в цементном камне гидроксида кальция, протекающей с изменением объема, и, как следствие, с растрескиванием бетона. Во-вторых, некоторые заполнители при воздействии высоких температур также способны растрескиваться или изменяться в объеме (например, кварц при t° > 600°С, карбонаты при t° > 900°С).