2. Для тяжелого бетона применяют портландцемент и его разновидности, а также глиноземистый цемент и другие вяжущие, отвечающие требованиям соответствующих госТов

В качестве мелкого заполнителя в тяжелом бетоне применяют песок, состоящий из зерен размером 0,16-5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/см3. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, полученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов. Природные пески представляют рыхлую смесь зерен различных минералов, входивших в состав изверженных (реже осадочных) горных пород (кварца, полевого шпата, кальцита, слюды и др.).

Качество песка, применяемого для изготовления бетона, определяется минеральным составом, зерновым составом и содержанием вредных примесей.

Заполнитель должен состоять из зерен разного размера (разных фракций), при этом количество крупных, средних и мелких зерен (т.е. зерновой состав заполнителя) устанавливается на основе проверенных рекомендаций таким образом, чтобы зерна меньшего размера располагались в пустотах между крупными. Чем компактнее расположены зерна заполнителей, тем меньше объем пустот

В качестве крупного заполнителя для бетона применяют гравий, щебень с размером зерен 5-70 мм. При бетонировании массивных конструкций можно применять щебень крупностью до 150 мм.

Качество крупного заполнителя определяется минеральным составом и свойствами исходной породы (ее прочностью и морозостойкостью), зерновым составом заполнителя, формой зерен и содержанием вредных примесей.

Прочность исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии должна не менее чем в 1,5-2 раза превышает марку бетона

Содержание пылевидных и илистых частиц допускается в зависимости от вида исходной горной породы и марки щебня и гравия по прочности. Количество пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемое отмучиванием, в гравии и щебне допускается не более 1%.

Содержание органических примесей в крупном заполнителе проверяют, пользуясь той же методикой, которая применяется для песка. Гравий и щебень при обработке водным раствором едкого натра не должны придавать раствору окраску темнее эталона.

Вода, применяемая для затворения бетонной смеси и поливки бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества. Для затворения бетонной смеси применяют водопроводную питьевую воду, а также природную воду (рек, естественных водоемов), имеющую водородный показатель рН не менее 4, содержащую не более 5600 мг/л минеральных солей, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л . He допускается применять болотные, а также сточные бытовые и промышленные воды без их очистки

8. Методы контроля подразделяются на разрушающие и не разрушающие. Разрушающие методы контроля. От партии бетонных изделий отбирается 1% (но не менее 2х штук) и на специальных испытательных стендах нагружаются до разрушения. Так определяется прочность бетонных конструкций. Недостаток метода: после испытаний конструкции не пригодны к употреблению. Неразрушающие методы контроля. 1. Кубиковый контроль качества. Этот метод контроля свойственен для изготовления бетона. Из бетона наряду с конструкциями изготавливаются не менее 3х образцов кубов с ребром 15 см ( возможен другой размер, но с применением переводного коэффициента). Эти образцы изготавливаются по той же технологической схеме, что и конструкции, и о прочности конструкции судят по прочности данных образцов. На подобных образцах определяют класс бетона (В). Классом бетона называется предел прочности при сжатии в МПа образцов кубов с ребром 15 см, испытанных в 28 суточном возрасте, с обеспеченностью 0,95. Тяжелый бетон подразделяется на классы В 3,5-60(Rсж=3,5-60 МПа). 2. метод пластической деформации. Он заключается во вдавливании в поверхность бетона шаров, пирамид, конусов, штампов. О прочности бетона ссудят по площади отпечатка (по спец. таблицам или графикам). 3. Ультразвуковая дефектоскопия. Метод основан для конструкций с повышенными требованиями. Он основан на способности ультразвука проходить через плотные среды без изменения интенсивности и резко терять интенсивность при прохождении через воздушные пустоты. Этим методомопределяют скрытые дефекты в бетоне (воздушные поры, раковины, неплотности).

5. Укладка и уплотнение бетонной смеси.

Укладка бетонной смеси в форму будущего изделия может осуществляться специальными бетоноукладчиками движущимися по рельсовому пути или металлическими коробами транспортируемыми мостовыми кранами. Практически все бетонные смеси необходимо уплотнять за исключением высокопрочных ячеистых бетонов. Методы уплотнения: 1. Вибрирование. Гармонические колебания передаваемые вибромеханизмом передаются частицам бетонной смеси, которые начинают колебаться в резонанс с ними. Силы трения между частицами ослабляются и бетонная смесь становится более подвижной. Она растекается заполняя все профили формы, а вовлеченный при замешивании воздух из нее удаляется, что приводит к уменьшению объема. Вибрирование производится на стационарных площадках в условиях ЖБЗ, а непосредственно на стройке с помощью вибраторов с плоской плитой или глубинных вибраторов. 2. Вибропрессование или виброштампование. Вибрирование совмещается с песующими усилиями плоской (вибропрессование) и/или профилированной (виброштампование) плиты. Методом виброштампования формуют лестничные марши, ребристые плиты и другие изделия. 3. Метод центрифугирования. Форма с бетонной смесью вращается относительно своей продольной оси и частицы бетонной смеси под действием центробежных сил распределяются по стенкам формы. Изделия образуются полые, с внешним очертанием формы. Этим методом формуют трубы, полые сваи и другие изделия.

11. Жаростойкие бетоны предназначены для дымовых труб, тепловых агрегатов и конструкций эксплуатирующихся при высоких температурах. Бетон на обычном цементе плохо выдерживает воздействия высоких температур, поэтому в зависимости от температуры эксплуатации используют бетоны на различных заполнителях. Материалы. Вяжущие: шлакопортландцемент до 700°С, жидкое стекло до 900°С, глиноземистый цемент до 1500°С, фосфатные связующие(кислые фосфаты Mg, Al и др. металлы) до 2000°С. Заполнители: бескварцевые горные порды до 700°С, бой керамических изделий до 900°С, свыше 900°С бой огнеупорной керамики или хромитовые руды.

Кислотостойкий бетон - бетон, состоящий из вяжущего в виде растворимых силикатов калия или натрия, инициатора твердения и кислотостойких заполнителей: пылевидного наполнителя, песка (щебня).

Бетон для защиты от радиоактивных воздействий

В качестве заполнителей для специального бетона применяются тяжелые материалы: барит, железные руды, магнезит, лимонит, а также металлический скрап в виде чугунной дроби, обрезков арматурного, полосового и профильного металла, металлической стружки и т. д.

Вяжущим в специальных бетонах наиболее эффективным может быть такое вещество, которое в результате твердения присоединяет большое количество воды (с целью увеличения содержания в бетоне водорода). Таким веществом является гид-росульфоалюминат кальция.

Бетонные смеси на особо тяжелых заполнителях в значительной степени подвержены сегрегации, расслоению. Поэтому большое значение имеет плотность и вязкость растворной части бетона. При прерывистом зерновом составе заполнителя иногда применяют раздельное бетонирование методом восходящего раствора.

6. При нормальных условиях бетон твердеет 28 суток. В условиях заводского производства, а зачастую на стройплощадке твердение бетона ускоряют. Методы ускорения твердения. 1. Термовлажностная обработка (пропарка). Ускорение твердения бетона осуществляется при обработки его паром при t=80-90°C в пропарочных камерах ямного типа. Пропаривание осуществляется в течении 12-15 часов по следующему режиму. Подъем температуры со скоростью 25-30°/час. Изотермический прогрев при t=80-90°C в течении 6-8 часов. Охлаждение изделий со скоростью 30-40°/час. После пропаривания бетон набирает ~70% от 28 суточной прочности и может поставляться потребителю. 2. Электропрогрев. Он осуществляется переменным электрическим током. В бетоне электрическая энергия преобразуется в тепловую, которая ускоряет его твердение. Существует несколько вариантов этого метода. Если конструкция армированная, то электроды подсоединяются к арматуре и ток пропускается через арматурный каркас. Если конструкция неармированная, то электроды погружаются в сырую бетонную смесь и после затвердевания срезаются. Для предотвращения испарения воды бетон необходимо герметично закрывать. 3. Контактный обогрев. Твердение бетона ускоряется применением обогреваемых форм или опалубок, где прокладываются трубы с теплоносителем. Для предотвращения испарения воды бетонные изделия герметично закрывают. 4. Введение добавок-ускорителей твердения. К ускорителям твердения относятся хлориды натрия и кальция, карбонаты натрия и калия, нитриты и нитраты натрия. Они каталитически воздействуют на реакции гидратации минералов цемента ускоряя их. Эффект действия добавок

коррозию арматуры в ЖБК. А большое количество натриевых солей вызывают выссолы, образующиеся на поверхности бетона.

9. Тяжелый бетон является основным видом бетона для железобетонных конструкций. Проектные марки тяжелого бетона по прочности на сжатие: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Марки М250, М350 и М450 предусматривают при условии, что это приводит к экономии цемента. Бетоны высоких марок (М500-М800) нужны для предварительно напряженных железобетонных конструкций. Тяжелый бетон хорошо сопротивляется поверхностному износу, что важно для цементно-бетонных дорог и полов промышленных зданий. Хорошие защитные свойства против радиоактивных излучений предопределяют его широкое применение в конструкциях биологической защиты атомных реакторов.

К основным свойствам тяжелого бетона, кроме прочности, относят пористость, деформативность (модуль упругости, ползучесть, усадку), водопроницаемость, морозостойкость, теплофизические свойства и др.

Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих от внешних сил.

Ползучесть — склонность бетона к росту пластических деформаций при длительном действии статической нагрузки

Усадка — процесс сокращения размеров бетонных элементов при их твердении и дальнейшей работе при нахождении в воздушно-сухих условиях

Водопоглощение характеризует способность бетона впитывать влагу в капельно-жидком состоянии; оно зависит главным образом от характера пор

Морозостойкость — главный показатель, определяющий долговечность бетонных конструкций в нашем климате