книги из ГПНТБ / Черкасов, Г. И. Введение в технологию бетона

ных и гражданских зданий, в сооружениях гидротех­ ническою, дорожного и других видов строительства; определяющие показатели этих бетонов — прочность и долговечность; б) теплоизоляционные, обеспечивающие

ный вес, как свойство, регламентирующее коэффициент теп­ лопроводности бетона; в) конструктивно-теплоизоляционные, которые воспринимают нагрузки и обеспечивают термическое сопротивление; эти. бетоны применяются в основном в ограж­ дающих конструкциях зданий и сооружений; они должны иметь необходимую прочность и объемный вес не выше опре­ деленных значений. Кроме того, могут быть изготовлены бе­ тоны со специальными свойствами, .например сверхтяжелые и гидратные для поглощения гамма-лучей и нейтронов, хими­ чески стойкие в растворах солей, кислот и щелочей, жаростой­ кие, декоративные и другие.

Основным признаком для классификации бетонов принят их объемный вес (у0), по которому бетоны делятся на особотя­

Свойства, структура и назначение видов бетонов приведе­ ны в табл. 1. Теоретические основы технологии различных видов бетонов согласно данной классификации рассматрива­ ются в соответствующих главах.

1 Особотяжелые бетоны имеют узкую область специального применения и в дальнейшем не рассматриваются.

12

13

пробы берут навеску в 5 кг, промывают под струей воды на си­ те с размером ячеек 5 мм. Оставшийся на сите крупный запол­ нитель высушивают и взвешивают,- Разница содержания круп­ ного заполнителя в нерасслаиваемых смесях не должна быть более 20%.

Плотность овежеуложенного бетона проверяют, сопостав­ ляя его фактический объемный вес с теоретическим. Для оп­ ределения фактического объемного веса в бетонируемом изде­ лии предварительно устанавливают металлические кольца определенного объема, извлекаемые после уплотнения бетона. На заводах при весовой дозировке смеси объемный вес опре­ деляют замеряя объем изделия! Фактический объемный вес свежеуложенного бетона должен быть не менее 0,98 расчет­ ного, определяемого по сумме весовых 'количеств песка, круп­ ного заполнителя, цемента и воды, взятых для приготовления 1 м3 бетона. ~~

Прочность затвердевшего бетона характеризуется его мар­ кой. Марка бетона — предел прочности при сжатии бетонных кубов размером 20X20X20 см после 28 суток твердения в нор­ мальных условиях (в кГ/см2), округленный в меньшую сторо­ ну до установленных значений. За нормальные условия при­ нимается температура 20° и относительная влажность возду­ ха не менее 90%■ Строительными нормами и правилами уста­ новлены марки тяжелого бетона 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600. При крупности заполнителя более 70 мм для опреде­ ления марки испытывают образцы 30x30x30 см, увеличивая полученные значения прочности на 4—6%. При наибольшей крупности заполнителя 40 мм используют образцы 15Х15Х

16

ности приводят к марочной, умножая их на соответствующие коэффициенты (глава VIII). Для некоторых конструкций; помимо марки бетона на сжатие, устанавливают марки на осевое растяжение и растяжение при изгибе. Марка является эталоном прочности бетона данного состава и используется как нормативный показатель для расчетов.

При производстве бетонных изделий условия формования и выдерживания бетона могут отличаться от условий, приня­ тых при определении марочной прочности. Для установления фактической прочности бетона при изготовлении образцов следует применять средства и приемы уплотнения смеси, при­ нятые на производстве, выдерживать образцы до окончатель­ ного твердения в тех же условиях, в которых выдерживают бетон в конструкции. Помимо изготовления контрольных об­ разцов, фактическую прочность бетона можно определять на

методы определения прочности бетона в конструкциях без его разрушения—-ультразвуковые и склерометрические. Сущ­ ность методов ультразвуковых испытаний заключается в ис­ пользовании корреляционной зависимости между скоростью прохождения через бетон продольной ультразвуковой волны и прочностью бетона. Склерометрические методы основаны на применении приборов, определяющих прочность поверх­ ностных слоев бетона по упругому откосу бойка или глубине отпечатка от вдавливания шарика. Все методы определения прочности бетона изложены в ГОСТ 10180-67.

Долговечность бетона характеризуется марками по моро­ зостойкости Мрз 50, 100, 150, 200, 300, водопроницаемости В-2, В-4, В-6, В-8 и другими специальными требованиями, напри­ мер устойчивостью в соответствующей агрессивной среде, жаростойкостью и т. д.

II. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ БЕТОНА

Цементы. В качестве вяжущего для тяжелых бетонов ис­ пользуют портландцемент и его разновидности: пластифици­ рованный, гидрофобный, быстротвердеющий, сульфатостонкий и др.’, а также шлакопортландцементы, пуццолановые портландцементы и иногда глиноземистые цементы.

Правильный выбор цементов для определенных изделий и конструкций с учетом технологии их изготовления и долго-

Таблица 3.

Строительно-технические свойства цементов

Характеристика бетонов на

АСвойства бетонов

18

вечной работы — одно из важнейших условий проектирования

бетона.

Характеристика усредненных строительно-технических свойств различных цементов, выпускаемых нашей промыш­ ленностью, приведена в табл. 3 (по С. В. Шестоперову).

При использовании специальных видов цементов свойства их могут быть изменены: например, применение сульфатостой­ ких портландцементов резко улучшает стойкость в агрессив­ ной среде и морозостойкость бетонов, портландцементы с большим содержанием белита могут применяться для массив­ ных бетонных конструкций и т. д.

Изменения свойств цементов можно добиться введением в

них соответствующих химических добавок.

При использовании цементов необходимо помнить, что их характеристики, регламентируемые ГОСТ, не могут охватить всего разнообразия технических свойств. Поэтому наиболее правильно определять эти свойства непосредственными испы­ таниями в бетонах.

Заполнители. Заполнители в бетоне занимают 70—80% объема, позволяя экономить дорогостоящий цемент, препят­ ствуют усадке цементного камня при твердении, воспринима­ ют совместно е цементным камнем различные напряжения при твердении бетона и работе конструкции. От качества запол­ нителей зависят удобоукладываемость, прочность, долговеч­ ность и экономичность бетонов.

Требования к заполнителям регламентированы ГОСТ 10268-62. Они могут быть разделены на следующие основные

чению примесей, г) дополнительные требования, устанавли­ ваемые для специальных видов бетонов.

Методы испытаний заполнителей изложены в ГОСТ 8269-64 и 8735-65 (описаны методы определения как норми­ руемых, так и ненормируемых, но важных для технологии бетона физико-механических свойств).

Прочность и морозостойкость следует определять только у крупного заполнителя. Прочность щебня может быть уста­ новлена по прочности исходной горной породы. Если таких данных нет, то прочность определяют для щебня так же, как и для гравия, испытанием материалов на дробнмость в ци­ линдре.

Необходимо, чтобы прочность заполнителей была в 1,5 ра-

за, а для высокомарочных бетонов ,в 2 раза больше прочности бетона. Это требование связано с тем, что упругость заполни­ теля выше упругости цементного камня, вследствие чего при совместной работе и одинаковых деформациях заполнители испытывают повышенные напряжения.

Морозостойкость крупных заполнителей определяют либо замораживанием и оттаиванием, либо испытанием на «сохран­ ность» в растворе сернокислого натрия.

Оценка прочности и морозостойкости песков производится косвенным способом по их минералогическому составу. Жела­ тельно преобладание в песке кварцевых зерен.

Зерновой состав заполнителей, косвенно характеризующий плотность их скелета и удельную поверхность, устанавлива­ ют рассевом через стандартные сита с размером отверстий

70, 40, 20, 10, 5 мм для крупного заполнителя и 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 мм для песка.

Рекомендуемые для использования в бетоне заполнители должны иметь определенные зерновые составы, не выходящие из установленных ГОСТ пределов (рис. 3 и 4).

Наибольшая крупность щебня (гравия)—Днаиб иЛиНК— определяется диаметром отверстий сита, где .полный остаток составляет 0—5%, наименьшая крупность—Днаим—диаметром отверстий сита с полным остатком 95—100%. Показатель на­ ибольшей крупности используется в технологических расче-

Рис. 3. График рекомендуемого зернового состава песка.

20