1.Основные понятия о бетоне и ж/б.Классификация бетонов.

Бетоны- искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эта смесь называется бетонной смесью.

Железобетон – бетон, усиленный арматурой –стальными прутьями, проволокой. Ж/б образуется в результате заливания арматурного каркаса раствором бетона. Ж/б – это строительный материал большой прочности.

Основной показатель Rcж (марка)

Вяжущее вещество и вода являются активными составляющими бетона. В результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей.

Заполнители(песок, гравий, щебень) составляют каменный остов бетона и уменьшают усадку, вызываемую усадкой цементного камня при твердении. Добавки:

-повышающие подвижность бетонной смеси,

- регулирующие сроки схватывания,

- ускоряющие твердение бетона,

- повышающие его морозостойкость.

Классификация:

- по плотности

- по виду вяжущего вещества

- по крупности заполнителя

- мелкозернистые(до 10 мм)

-крупнозернистые(от 10 до 130мм)

Классификация по плотности:

- особо тяжелый(pm = 2500кг/ м3 ; + сталь, чугун, барит)

- тяжелый (pm = 1800-2500 кг/ м3 ; + щебень, гравий)

- легкий (pm = 500-1800 кг/ м3 ;+ легкие заполнители, вулк. туф, вулк. пемза, керамзит, пенообразователи)

- особо легкий менее (pm < 500 кг/ м3 ; + пенно-, газообразователи (ячеистые материалы)

По виду вяжущего вещества

-цементные -на гидравлических вяжущих веществах – портландцементах и его разновидностях

-силикатные – на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными составляющими

- гипсовые – с применением гипсовых и ангидрит. вяжущих

- на специальных вяжущих веществах

По виду заполнителя

- на плотных заполнителях

- на пористых заполнителях

- на специальных заполнителях

По крупности заполнителя

- мелкозернистые – заполнители размером до 10мм

-крупнозернистые – от 10 до 150мм

По прочности и долговечности

По показателям прочности при сжатии бетоны разделяют на классы.

Долговечность бетонов оценивают степенью морозостойкости.

По этому показателю их разделяют на марки морозостойкости

Для тяжелых бетонов Мрз 500…

Для легких бетонов Мрз 25…500

2.Материалы для тяжелых бетонов. Требования, предъявл. К ним.

Материалы для тяжелых бетонов

Вяжущим веществом в бетоне тяжелом обычно является портландцемент и его разновидности (быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий) или шлакопортландцемент; в подземных и подводных сооружениях — пуццолановый портландцемент. Заполнители состоят из плотных горных пород: песок — кварцевый или полевошпатный, реже из плотного известняка; гравий или щебень — из изверженных пород (гранита и др.) или плотных осадочных пород (карбонатных, песчаника).

Бетон тяжелый имеет плотную структуру, обеспечиваемую правильным подбором зернового состава смеси мелкого и крупного заполнителей, достаточным содержанием цемента (не менее 200 кг в 1 м3 бетона), минимально необходимым содержанием воды и тщательным механизированным уплотнением бетонной смеси при укладке ее в формы сборных деталей или в опалубку монолитных сооружений. Бетон тяжелый имеет объемный вес (кг/м3) примерно 2200 (при карбонатных заполнителях), 2400 (при кварцевом песке и гранитном щебне) и до 2800 (при заполнителях из особо тяжелых изверженных пород и большом расходе цемента в бетоне). Предел прочности при сжатии (т. н. марка) бетона тяжелого бывает: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600 кг/см2. Бетон марки 100 применяется, например, в фундаментах, 150— в монолитных железобетонных перекрытиях, балках и колоннах, 200—250 — в обычных сборных железобетонных конструкциях, 300—600 — в предварительно напряженных сборных и монолитных конструкциях и сооружениях. Более высокие марки бетона тяжелого на практике используются редко.

Марку цемента рекомендуется выбирать в зависимости от требуемого класса бетона по прочности на сжатие.

При обычном твердении (летом, в атм. условиях) требуется получение заданной марки бетона через 28 дней; при применении быстро твердеющего цемента этот срок сокращается до 3—7 дней; при использовании медленно твердеющего цемента или при длительном бетонировании крупных сооружений (например, гидротехнических) срок получения марки бетона может удлиняться до 180 дней; при ускоренном - через сутки. В технологии производства бетона тяжелого используются современные технические достижения: автоматизированное приготовление бетонных смесей, бетоносмесители принудительного действия, пропаривание при повышенной температуре, химические ускорители твердения, зимнее бетонирование и др. 

3. Св-ва бетонной смеси и способы их оценки.

Бетонная смесь – это рационально составленная и однородно перемешанная смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения.

Бетонная смесь состоит из цементного теста, мелкого и крупного заполнителя. Каждый из этих компонентов влияет на реологические свойства смеси. Если увеличить содержание заполнителей, смесь становится более жесткой; если цементного теста — более пластичной и текучей. Существенно влияет на свойства бетонной смеси и вязкость цементного теста: чем больше воды, тем пластичнее получается тесто и соответственно пластичнее бетонная смесь.

Состав бетонной смеси обозначается в виде расходных материалов на 1 употреб. смеси в кг или в виде соотношения по массе между количеством компонентов.

Свойства бетонной смеси:

1.Тиксотропия(способность разжижаться) , т. е. приобретать свойства жидкого тела при периодически повторяющихся механических воздействиях (например, вибрации) и вновь загустевать при прекращении этого воздействия.

2.Удобоукладываемость — обобщенная техническая характеристика вязкопластичных свойств бетонной смеси. Под удобоукладываемостью понимают способность бетонной смеси под действием определенных приемов и механизмов легко укладываться в форму и уплотняться, не расслаиваясь. Удобоукладываемость смесей в зависимости от их консистенции оценивают по подвижности или жесткости.

Жесткость — характеристика удобоукладываемости бетонных смесей, у которых не наблюдается осадки конуса (ОК = 0). Ее определяют по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из бетонной смеси с помощью специального прибора – технич. вискозиметра.

Подвижность служит характеристикой удобоукладываемости пластичных смесей, способных деформироваться под действием собственного веса. Подвижность характеризуется осадкой стандартного конуса, отформованного из испытуемой бетонной смеси.Если величина усадки 2-4 см(малоподвижная смесь), 4-12см(подвижные смеси), более 12см( литые смеси).При осадке конуса, равной нулю, смесь- жесткая, и тогда ее удобоукладываемость оценивается с помощью специального прибора для определения условного показателя жесткости.

Жесткие бетонные смеси содержат небольшое количество воды и соответственно пониженное количество цемента. Жесткие смеси требуют интенсивного механического уплотнения: длительного вибрирования, вибропрессования и т. п.

Подвижные смеси отличаются большим расходом воды и соответственно цемента. Смеси марок П1 и П2 представляют собой густую массу, которая легко разжижается при вибрировании. Смеси марок ПЗ и П4 текучие; под действием силы тяжести они заполняют форму, не требуя значительных механических усилий.

Литая бетонная смесь — густотекучая масса, которая без механического воздействия растекается в опалубке под влиянием собственного веса. 

3.Связность — способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т. е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения.

При механических воздействиях на бетонную смесь в результате ее тиксотропного разжижения часть воды как наиболее легкий компонент отжимается вверх.

Крупный заполнитель, плотность которого обычно больше плотности растворной части (смеси цемента, песка и воды), опускается вниз. Легкие заполнители (керамзит и др.), наоборот, могут всплывать. Недостаточная связность делает бетон неоднородным, снижая его прочностные показатели и морозостойкость.

Требуемые свойства бетонной смеси обеспечиваются правильным подбором состава бетона.