1. Сформулируйте понятие бетон и изложите преимущества и недостатки бетонов.

2. Приведите классификацию бетонов по плотности, виду вяжущего, назначению, способу применения, структуре, по условиям твердения и способом уплотнения.

3. Приведите разновидности цементов в зависимости от вида и количества активных минеральных добавок и вида поверхностно-активных веществ.

4. Что применяют в качестве мелких заполнителей в бетонах. Приведите классификацию мелких заполнителей по происхождению и крупности. По каким показателям предъявляются требования к мелким заполнителям.

5. Что применяют в качестве крупных заполнителей в бетонах. По каким показателям предъявляются требования к крупным заполнителям.

6. Перечислите основные виды химических добавок к бетонам и объясните их назначение.

7. Приведите определение понятия бетонная смесь. Что такое тиксотропность и удобоукладываемость бетонной смеси. Дайте пояснение к этим свойствам.

8. Как определяется удобоукладываемость подвижных бетонных смесей. От чего зависит удобоукладываемость бетонных смесей. Приведите марки подвижных смесей по удобоукладываемости.

9. Какие бывают бетоносмесители по способу перемешивания и принципу работы. Приведите принципиальные схемы гравитационных смесителей и смесителей принудительного перемешивания.

10. Что такое коэффициент выхода бетонной смеси. Как рассчитать дозировку компонентов для приготовления одного замеса максимального объема.

11. Приведите способы вибрационного уплотнения бетонных смесей.

12. Какие условия являются наиболее благоприятными для твердения цементных бетонов. Сформулируйте графически и аналитически закон Ц/В отношения.

13. Какие меры и почему необходимо обеспечивать для твердения бетона в сухую жаркую погоду.

14. Как обеспечить благоприятные условия для твердения бетона при отрицательных температурах.

15. Приведите и охарактеризуйте разновидности бетонов по назначению.

16. Сформулируйте закон зависимости прочности бетона от Ц/В отношения. Покажите его графическое и аналитическое выражение. Почему прочность бетона зависит от Ц/В отношения.

17. Что собой представляют легкие и ячеистые бетоны, каково их назначение.

18. Изложите последовательность расчета состава плотного тяжелого бетона.

19. Для чего и как производят корректировку расчетного состава бетона. Как могут измениться свойства смеси и бетона, если не выполнять корректировку.

20. Как производится перерасчет лабораторного состава бетона на производственный. Как и почему могут изменятся свойства бетонной смеси и бетона, если этого не делать.

21. Приведите классификацию строительных растворов по основному назначению, применяемому вяжущему, средней плотности и готовности к применению.

22. Охарактеризуйте материалы, применяемые в строительных растворах.

23. Охарактеризуйте требования к затвердевшим растворам.

24. Как определяют подвижность и водоудерживающую способность растворных смесей.

25. Какие правила необходимо соблюсти при испытании растворов на прочность.

26. Что такое сухие строительные смеси, в чём их преимущество перед готовыми смесями.

27. Приведите классификацию кровельных материалов по форме.

28. Что представляют собой рулонные и мастичные кровельные материалы.

29. Охарактеризуйте основные свойства теплоизоляционных материалов: сжимаемость, плотность, теплопроводность, предельные температуры применения.

1. Бетон - искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной тщательно перемешанной и уплотнённой смеси, состоящей из вяжущего вещества, крупных и мелких заполнителей, воды, и при необходимости специальной добавки.

Преимущества бетона:

- варьирование свойств в широком диапазоне

- возможность придания изделиям и конструкциям нужной конфигурации и размеров

- возможность полной механизации производства бетонной смеси бетонирование конструкций

- возможность производства бетонных работ в любое время года

Недостатки бетона:

- малая прочность на растяжение при сравнении прочности при сжатии

- усадка при усыхании, набухание при увлажнении

2. Классификации Б:

По плотности:

-особо тяжелые (средн. плотн. >2500 кг/м3)

-тяжелые (средн. плотн. 2200-2500, в качестве заполнителя применяются прир. материалы: щебень, гравий, песок)

-Облегченные (средн. плотн. 1800-2200, в качестве заполнителя природные или искусств-е заполнители с невысокой пористостью 15%, щебень, песок, либо поризуют материал)

-легкие (средн. плотн. 800-1800, заполнители: пористые - туф, пемза, опока, керамзит 50-60%)

-ячеистые (средн. плотн. 200-1200, без заполнителей, основные компоненты: Ц и В + добавки пенообразователя)

-Особо легкие (средн. плотн. <800, используются особо легкие искусственные заполнители)

По виду вяжущего:-цементные

-силикатные (автоклавные вяжущие) -гипсобетоны -полимер-цементные (Ц и водорастворимый полимер) -полимер-бетоны (синтетические смолы) -асфальто-бетоны (битуум)

По назначению: -конструкционные (для несущих конструкций)

-конструкционно-теплоизоляционные (выполняют несущую ф-ю и защиту от потерь или проникновения тепла) -теплоизоляционные (защита от потери или проникновения тепла, св-во - теплопроводность_

По способу применения:

-монолитный -для произв-ва сборных бетонных и ж/б констр-й

По структуре (строению):

-плотные (слитная структура) -с поризованным цементным камнем -крупнопористый -ячеистый (пено- и газобетон)

По условию твердения:

-естественного твердения -пропаренные -автоклавные (давление выше атм, t пара 270-275*)

По способам уплотнения:

-литые (не треб. уплотнения) -вибрированные -прессованные и вибропрессованые (для изгот-я мелкоштучных изделий)

3. - Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) – это портландцемент с минеральными добавками, который отличается интенсивным нарастанием прочности в первый период твердения. 

- Cульфатостойкий портландцемент

- Цемент с поверхностно - активными добавками - растворы и бетоны на таком цементе приобретают повышенную подвижность и удобоукладываемость. 

- Цветные портландцементы

- Пуццолановый портландцемент. Получается местным помолом портландцементного клинкера нормированного минералогического состава, гипсов и активных минеральных добавок

- шлаковые цементы

- Глиноземистый цемент. быстро твердеющие в воде и в воздухе высокопрочные выжущие, получаемые путем обжига до спекания смеси материала, богатого глиноземом и оксидом кальция, и последующего тонкого помола продукта обжига.

- Расширяющиеся цементы. Это цементы, растворы на основе которых дают приращение объема

4. В кач-ве мелких заполнителей в бетоне применяют:

ПЕСОК:

- природные пески, получ. при разработке песчано-гравийных месторождений - дробленные пески, получ. Дроблением горных пород и гравия - песок из отсевов дробления, получ. отсеиванием зерен <5 мм при дроблении скальных пород или крупного гравия.

Требования к мелкому заполнителю:

- по зерновому составу - по содержанию пылевидных и глинистых частиц - по содержанию органич. Примесей - по содержанию глины в комках

Крупность мелкого заполнителя в мм:

- очень крупный, 3,5-5

- повышенная крупность, 3-3,5

- крупный, 2,5-3

- средний, 2-2,5

- мелкий, 1,5-2

- очень мелкий, 1-1,5

- тонкий, 0,7-1

- очень тонкий, < 0,7

5. В качестве крупных заполнителей б применяют щебень и гравий.

ЩЕБЕНЬ получают дроблением скальных гп или крупного гравия, доменных и мартеновских шлаков.

ГРАВИЙ получают, просеивая породы гранитно-песчаных смесей.

По крупности зерен подразделяют на фракции: 5-10, 10-20, 20-40, 40-70мм. Содержание отдельных фракций в щебне или гравии должно быть таким, чтобы их смесь имела мин. объем межзерновых пустот, заполняемых песком.

К крупным заполнителям предъявляются требования:

- по зерновому составу

- по содержанию зерен пластичности и угловатой формы

- по прочности

- по содержанию зерен слабых пород

- по содержанию пылевидных и глинистых частиц, 1-3%

- по содержанию органических примесей (только в гравии)

- по морозостойкости. По морозостойкости крупные заполнители подразделяют на семь марок: 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300.

- по истираемости

6. Химические добавки к бетонам:

- Суперпластифицирующие и пластифицирующие добавки - позволяют значительно увеличить подвижность(пластичность) смеси при неизменном кол-ве воды; - гидрофобизирующие (вдоотталкивающие) добавки: кремниево-органические соединения: ГКЖ; - ускорители схватывания и твердения; - противоморозные - обеспечивают проведение бетонных работ в зимнее время

7. Бетонная смесь (БС) - смесь всех компонентов до начала схватывания и твердения. По мере затвердевания смесь превращается в Б.

Основные свойства бетонной смеси:

ТИКСОТРОПНСТЬ - способность БС терять свою структурную прочность (разжижаться) при динамических воздействиях на нее, приобретая при этом св-ва тяжелой жидкости(растекаться) и восстанавливать свою начальную структуру и прочность после прекращения этих воздействий

УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТЬ - способность БС заполнять пространства опалубки под действием собств. веса или внешних сил (вибрация, тромбование), сохраняя при этом свою однородность.

8. Определение удобоукладываемости бетонной смеси по осадке конуса:

Усеченный конус Размеры конуса: высота 300 мм, диаметр нижнего основания 200, верхнего — 100 мм. Конус устанавливают на горизонтальной площадке, не впитывающей влагу. Берут пробу бетонной смеси. Конус наполняют в три приема, каждый раз уплотняя смесь 25 ударами металлического стержня-штыковки. Поверхность смеси заглаживают, затем конус снимают и устанавливают рядом. Под действием силы тяжести бетонная смесь деформируется и оседает. Разность высот металлической формы конуса и осевшей бетонной смеси, выраженная в сантиметрах, характеризует подвижность смеси и называется осадкой конуса (ОК). С помощью этого показателя оценивают подвижность пластичных бетонных смесей.

БС по удобоукладываемости бывают:

- подвижные (показатель - величина усадки) - жесткие

По подвижности БС делятся на 5 марок:

- П1 осадка конуса 4-5 см - П2 5-9см

- П3 10-15см

- П4 16-20см

- П5 от 21см

Удобоукладываемость зависит от :

- вязкости теста, - крупности заполнителей (особенно песка), - формы и хар-ра поверхности зерен.

Основным фактором, определяющим удобоукладываемость бетонной смеси, является количество воды затворения. При увеличении количества воды структурная вязкость теста и бетонной смеси уменьшается, удобоукладываемость увеличивается, прочность уменьшается. При увеличении содержания цементного теста (при одном и том же В/Ц) удобоукладываемость увеличивается, прочность не изменяется. На удобоукладываемость влияет водопотребность цемента, которая косвенно характеризуется кол-вом воды для нормальной густоты теста – чем она выше, тем меньше подвижность. Большое влияние оказывают вид и количество заполнителя – на мелких подвижность меньше, чем на крупных при одном и том же его кол-ве, на гравии более подвижна чем на щебне. Значительно увеличивает удобоукладываемость применение пластифицирующих добавок. На удобоукладываемость также влияют условия окружающей среды – температура, влажность воздуха. При сухой и жаркой погоде смесь быстро теряет подвижность (увеличивает жесткость).

9. По принципу смешивания различают бетоносмесители гравитационного действия, основанные на свободном падении и смешивании материала, и принудительного перемешивания — на принудительном смешивании составляющих.

В гравитационных бетоносмесителях на стенках смесительного барабана установлены лопасти, которые при вращении барабана поднимают смешиваемый материал вверх, откуда он под действием силы тяжести падает и проникает в нижние слои материала.

В бетоносмесителях принудительного перемешивания корпус смесителя остается неподвижным, а лопасти совершают вращательное движение и смешивают материал. В смесителях принудительного действия частицы смешиваемых материалов многократно перемещаются по сложным траекториям в лотках или горизонтальных чашах с помощью смешивающих устройств — движущихся лопастей, лопаток, скребков и кулачков, насаженных на горизонтальные или вертикальные приводные валы.

Независимо от компановки, в состав бетонно-смесительного комплекса входят следующие технологические узлы:

-склады Ц, заполнителей и добавок, -система расходных бункеров, -дозаторы

По принципу работы БС-ли бывают Постоянного и Переодического действия.

10. Коэффициент выхода бетонной (растворной) смеси равняется отношению объема готовой смеси в уплотненном состоянии к сумме объемов загружаемых твердых компонентов. Коэффициент выхода бетонной смеси, в зависимости от пустотности (пористости) крупного и мелкого заполнителей, а также от расхода воды, колеблется в пределах 0,6-0,7, а для растворных смесей в пределах 0,75-0,80. Отношение объема бетонной смеси к сумме объемов сухих материалов носит название коэффициента выхода бетона. Необходимое количество заполнителя, цемента и воды дозируют исходя из расчетного состава смеси. Если их дозируют непосредственно в смеситель, то его номинальный размер служит емкостью по отношению к промежуточным подъемным или взвешивающим ковшам.

11. Бетонную смесь вибрируют с помощью

- внутренних (глубинных). Рабочая часть, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус.

- поверхностных вибраторов, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку. уплотняют только верхние слои бетона и используют их при бетонировании тонких плит и полов.

- наружных вибраторов, укрепляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через опалубку.уплотняют бетонную смесь в тонкостенных конструкциях

- Ударный способ вибрирования предусматривает подъем и падение формы с бетонной смесью с небольшой высоты (как при испытании цементного раствора на встряхивающем столике). При этом происходит постепенное уплотнение бетонной смеси в изделиях значительной высоты и сложной конфигурации, однако смесь должна быть пластичной или хотя бы малоподвижной.

12. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20±2°С с относительной влажностью воздуха не менее 90%, создаваемой в специальной камере или при засыпке бетона постоянно увлажненным песком либо опилками. Rб = АRц(Ц/В + 0,5). для смесей с В/Ц ≥ 0,4 (Ц/В ≤ 2,5): R_б = АR_ц(Ц/В-0,5); для смесей с В/Ц < 0,4 (Ц/В > 2,5): R_б = А₁R_ц(Ц/В+0,5);где R_б — расчетная марка бетона, кг/см²; R_ц — активность цемента (ГОСТ 310—60); А и А₁ — эмпирические коэффициенты, для заполнителей высококачественных А = 0,65, А₁ = 0,43; рядовых А = 0,6; А₁ = 0,4; пониженного качества А = 0,55; А₁ = 0,37.

13. В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента, взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки в результате испарения может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать большие его усадки и растрескивание.

Уход за бетоном, который должен начинаться сразу же после окончания укладки бетонной смеси, заключается в предохранении свежеуложенного бетона от солнечной радиации и вредного воздействия ветра. В начальный период не допускается непосредственный контакт твердеющего бетона с водой. Продолжительность начального входа определяется временем, в течение которого бетон приобретет начальную прочность не менее 0,5 МПа.

Последующий уход за бетоном заключается в обеспечении условий твердения путем устройства влагоемкого покрытия и его систематического увлажнения, выдерживания открытых горизонтальных поверхностей бетона под слоем воды, непрерывного тонкодисперсного распыления влаги над поверхностью конструкций.

На этом этапе уход за бетоном осуществляют до достижения им 70% проектной прочности. При соответствующем обосновании строительной лабораторией величина прочности, при которой прекращается уход за ним, может быть снижена, но она не должна быть менее 50% проектной.Покрытия из влагоемких материалов, а также из деревянной опалубки надо поливать с такой частотой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была влажной.

14. При отриц. температурах твердение Б замедляется и может полностью остановиться при замерзании. Для предотвращения этого бетонные констр-ии прогревают, пропуская через них электрический ток (электропрогрев) или обогревая проводами, через которые пропускают ток (электрообогрев). При этом для экономии тепла и обеспечения равномерной t Б по всей конструкции, БС предварительно разогревают до температуры 70-80*С и укладывают в утепленную опалубку. Также применяют "холодные" БС, затворяемые водными растворами солей электролитов (CaCl, NaCl, мочевина). Кол-во этих солей в составе смесей зависит от среднесуточной температуры воздуха за последние 5 суток. Часто холодные смеси применяют в сочетании с обогревом.

Применение химических добавок.

Химические добавки понижают температуру замерзания жидкой части бетонной смеси, обеспечивающая твердение бетона при температуре ниже 0°С, что увеличивает время набора прочности. В качестве добавок используются: хлористый натрий, хлористый кальций, углекислый калий (поташ), нитрит натрия и др.ьДобавки вводятся в бетонную смесь при ее приготовлении. В зависимости от их количества получают заданный эффект:

- при 1–2% от веса цемента – ускорение твердения бетона; - при 3–5% от веса цемента – понижение температуры замерзания на 5–10°С; - при 10–15% от веса цемента – полное исключение замерзания «холодный бетон», но при этом набор прочности продолжается 40–90 суток.

Прогрев бетона.

а) Метод «термоса». Используется тепло, выделяющееся при химических реакциях твердения бетона. Для этого конструкцию дополнительно утепляют.

Для усиления эффекта при приготовлении смеси используются цементы с повышенным тепловыделением.

б) Прогрев паром. Вокруг забетонированной конструкции устраивается «рубашка» из рубероида, деревянных или стальных щитов, под которую подается пар (рис. 4.52). «Рубашка» обеспечивает необходимый прогрев конструкции и влажность (не высушивает бетон).

Используется пар низкого давления 0,5 –0,7 атм. с температурой 80–90°С.

в) Электропрогрев. Внутренний – с помощью электродов. Тепло выделяется при прохождении электрического тока через сырую бетонную смесь. Электроды могут внедряться в свежеуложенный бетон или до бетонирования в конструкцию закладываются греющие провода. Количество электродов, греющих проводов в каждом случае определяется расчетом.

Достоинство способа – простота. Недостатки – сложность контроля (круглосуточное наблюдение) и высокая стоимость.

Наружный – тепло выделяется «греющей» опалубкой или греющими гибкими электрошнурами.