6. Способы уплотнения бетонной смеси. Твердение бетона и уход за ним

Уплотнение бетонной смести за счет вибрации обусловливается за счет резонанса и вынужденных колебаний, в результате которого происходит разрыв связей межчастичного взаимодействия. Бетонная смесь теряет упругие свойства и течет подобно жидкости. Это позволяет зернам заполнителя укладываться максимально компактно и быть покрытыми непрерывным слоем вяжущего(цементного теста). Промежутки между зернами максимально заполнены растворной составляющей, а лишние воздух и вода выдавливаются наружу.

Вибрирование: - глубинное (виброштык, вибробулава)

- поверхностное (виброплощадка, виброрейка)

Способы уплотнения бетонной смеси: вибропрессование, виброштампование, вибропрокат, центрифугирование, вакуумирование, вибровакуумирование.

Для самоуплотняющихся смесей – способ введения пластифицирующих добавок.

Время уплотнения очень важно!! Пластичные смеси уплотняются до 1 мин., жесткие – до 5 мин. В противном случае происходит недоуплотнение или расслоение.

Твердение бетона и уход за ним.

T=20 2⁰С W=95..100% - лучшие условия для твердения

Т и W повышаются – твердение ускоряется

Т и W понижаются – скорость схватывания снижается

0..-2⁰С – твердения нет

Бетон важно защищать от высыхания, особенно первые 3-7 сут., защищают влажным песком, увлажненные древесные опилки, шлак, битумные эмульсии; для зимнего бетонирования применяют добавки ХК и ННХК, П и спец. методы: метод термосного выдерживания(подогревают воду до t=80⁰С, заполнители до t=40⁰С и бетон укрывают теплоизоляционными материалами)

Для тонкостенных конструкций используют метод паровой рубашки (использ. термоформы или опалубку с двойными стенками); электропрогрев (электроды помещаются на форму или в бетонную смесь)

7. Структура и прочность бетона. Зависимость прочности бетона от различных факторов (времени, температуры, влажности). Формулы и графики. Понятие класса бетона по прочности.

Структура бетонной смеси сохраняется и при затвердевании, поэтому структуру бетона следует классифицировать по содержанию цементного камня и его размещению в бетоне.

Классификация структуры бетона с учетом ее плотности.( На рисунке показаны основные типы структур).

 Плотная структура может иметь контактное расположение заполнителя, когда его зерна соприкасаются друг с другом через тонкую прослойку цементного раствора, и «плавающее» расположение заполнителя, когда его зерна находятся на значительном удалении друг от друга. Плотная структура состоит из сплошной матрицы твердого материала, в которую вкраплены зерна другого твердого материала (заполнителя), достаточно прочно связанные с материалом матрицы. Ячеистая структура отличается тем, что в сплошной среде твердого материала распределены поры различных размеров в виде отдельных замкнутых ячеек.

Зернистая структура представляет собой совокупность скрепленных между собой зерен твердого материала. Пористость зернистой структуры непрерывна и аналогична пустотности сыпучего материала. 

Прочность бетона определяется чаще всего в возрасте 28 суток, но может определяться и в другом возрасте. В таких случаях для расчета ориентировочной прочности используют формулу:

Прочность бетона рассчитывают по формуле:

Если В/Ц 0,4 то «+»,Если В/Ц 0,4 то «-»

Опытным путем прочность бетона определяется по формуле:

F- разрушающая нагрузка в Н

1. Площадь,

- масштабный коэффициент для перевода прочности образца базового размера с ребром 15 см, который определяют экспериментально или принимают по таблице.

Закон прочности: для каждого состава бетона сущ. свое единое оптимальное В/Ц отношение, при котором прочность бетона булет максимальной, при В/Ц оптимальной.

Рис. 65. Общая кривая зависимости прочности бетона от количества воды затворения (при определенном расходе цемента и способе уплотнения) : а — область недоуплотненных жестких бетонных смесей; б — то же, наибольшей прочности и плотности бетона; в — то же, подвижных бетонных смесей; г — то же, литых смесей оптимальное значение

При возрастании В/Ц, смеси укладываются плотнее, и прочность бетона повышается. При оптимальном количестве воды бетон имеет наибольшую плотность и прочность, что соответствует максимуму на кривой. Дальнейшее увеличение количества воды разжижает бетонную смесь, повышает ее подвижность.Но добавляемая вода лишь частично связывается вяжущим и поэтому образует в бетоне водяные полости: объем пор в бетоне возрастает, а прочность бетона понижается.

Класс бетона по прочности на сжатие – количественная величина, характеризующая качество бетона, соответствующая его гарантированной прочности на осевое сжатие, обозначаемая буквой «С» и числами: перед чертой – выражающими значение нормативного сопротивления ( МПа), после черты – гарантированной прочности бетона ( МПа), определяемой при испытании кубов с размером ребра 150 мм. Класс бетона определяют формулы:

требуемая прочность бетона на сжатие, МПа

1,64 статистический коэффициент вариации.

1.1. Влияние на прочность бетона технологических факторов

Наибольшее влияние на прочность бетона оказывают продолжительность, температура и режим твердения. Кроме того, на прочность бетона оказывают влияние интенсивность перемешивания, степень уплотнения смеси при формовании изделий, время выдержки смеси до ее уплотнения и др.

Повышение интенсивности и продолжительности перемешивания бетонной смеси увеличивает прочность бетона. Эффективно также перемешивание бетонных смесей в вибромешалках.

Виброперемешивание может повысить прочность бетона в ранние сроки твердения (1-3 суток и 3-9 часов пропаривания) на 20-30%. Повторное вибрирование смеси повышает прочность бетона на 20-40%.

1.2. Влияние на прочность бетона эксплуатационных условий

При эксплуатации железобетонных изделий в зданиях и сооружениях бетон может испытывать воздействие температур, динамических знакопеременных постоянных и периодически повторяющихся нагрузок, находиться в условиях постоянного увлажнения и т.д.

С повышением температуры прочность бетона, в основном, снижается, причем с увеличением удельного расхода цемента влияние температурного фактора сказывается сильнее.

С увеличением влажности бетона прочность его снижается. Так, прочность бетона в водонасыщенном состоянии на 10-20% ниже, чем в воздушно-сухом.