Міністерство освіти і науки України
Національний університет
водного господарства та природокористування
Костопільський будівельно-технологічний технікум
022 – 005
Методичні вказівки
до виконання розрахунково – графічної роботи
«Проектування складу бетону»
з дисципліни: “ Будівельне матеріалознавство”
для студентів денної та заочної форми навчання спеціальності:
5.06010101“Будівництво та експлуатація будівель і споруд”
Затверджені
На засіданні циклової методичної
комісії викладачів професійних
дисциплін з напряму
“Будівництво”
протокол №___ від ________2013 р
Костопіль - 2013 рік
Методичні вказівки до виконання
розрахунково – графічної роботи «Проектування складу бетону»
з дисципліни: “Будівельне матеріалознавство”
для студентів денної та заочної форми навчання спеціальності:
5.06010101“Будівництво та експлуатація будівель і споруд”
(Костопільський будівельно-технологічний технікум НУВГП, 2013, 17 стор.).
Упорядник: викладач першої категорії Алексєйчук Ж. В.
Вступ
Бетон є типовим прикладом композиційного матеріалу, який отримують при твердінні раціонально-підібраної суміші в’яжучої речовини, заповнювачів, води та добавок. Цей штучний матеріал відрізняється складністю структури та широкою гамою властивостей.
На макрорівні бетон складається із зерен крупного заповнювача та матриці, що представлена цементно-піщаним розчином. Рівень макроструктури включає дрібний заповнювач та матрицю із гідратованого цементу.
На макрорівні гідратований цементний камінь складається з продуктів гідратації (портландцементу, етрингіту, гідросилікатів кальцію, гелевидної фази) та не гідратованих зерен цементу, пор і води, що заповнює пори.
Властивості мікроструктури залежать від мінералогічного складу гідратних новоутворень. Змінюючи мінералогічний склад в’яжучого матеріалу та умови тверднення, можна отримати різні типи мікроструктури цементного каменю: ніздрювату, зернисту, волокнисту, стільникову або складну (комбіновану), що представлена різними типами структур.
Однією з важливих характеристик бетону є його порова структура, або поровий простір, який визначається як об’єм, не заповнений твердою фазою.
При визначенні порового простору розрізняють такі поняття:
пористість (як частину загального об’єму, що займають пори);
внутрішню питому поверхню пор (як доступну поверхню в одиниці об’єму або маси даної речовини);
поділ загального об’єму пор за їхніми розмірами.
Порова структура бетону формується від моменту замішування сухої суміші водою до її затвердіння та отримання штучного конгломерату.
Порова структура впливає на властивості бетону, насамперед на його довговічність, що оцінюється здатністю матеріалу чинити опір дії зовнішнього середовища. На базі існуючих уявлень про структуру порового простору бетону і її залежності від різних технологічних параметрів: складу бетону, властивостей матеріалів, хімічних добавок, умов ущільнення та твердіння _ розробляються сучасні способи захисту бетону від руйнівної дії фізичних та хімічних факторів, а також способи, що попереджають виникнення корозії (просочування полімерами, покриття поверхні бетону захисними матеріалами, створення штучної гідроізоляції).
Залежно від співвідношення кількості цементу до заповнювача (Ц/З), бетон може мати різну структуру, внаслідок чого вплив його складових на властивості конгломерату буде різним. Відомі структури бетону умовно можна поділити на три типи: базальну, контактну та пористу.
Рис. 1.1. Типи макроструктури бетону
1-базальна (з «плаваючим заповнювачем»); 2-контактна (із щільною упаковкою заповнювача); 3-пориста (крупнозерниста)
Перший тип (базальна) характеризується достатньо великим вмістом цементного тіста, зерна заповнювача розсунуті на значну відстань і практично не взаємодіють між собою.
Другий тип (контактна) відрізняється тим, що цементне тісто заповнює лише пори між зернами заповнювача, не значно їх розсуваючи (відстань у місцях контакту становить 1-3 діаметри зерен цементу).
У структурі третього типу (пориста) цементне тісто лише обволікає зерна заповнювача шаром невеликої товщини, а пори між зернами заповнювача частково заповнюються цементним тістом.
Кожний тип структури відрізняється певними закономірностями, що визначають міцнісні та спеціальні властивості бетону. З іншого боку, для кожної структури можна виділити складники, що мають найбільший вплив на формування її властивостей. Наприклад, характеристики структури першого типу обумовлені властивостями цементу, у структурах другого та третього типів, де заповнювач створює жорсткий скелет, властивості бетону визначаються властивостями не тільки цементу, але й заповнювачів. Існуючі залежності властивостей бетону від структури та якості матеріалів слід враховувати при проектуванні його складу.