Соотношение по прочности марок и классов бетона.

Класс бетона	Средняя прочность данного класса кгс/кв.см	Ближайшая марка бетона
В5	65	М75
В7,5	98	М100
В10	131	М150
В12,5	164	М150
В15	196	М200
В20	262	М250
В25	327	М350
В30	393	М400
В35	458	М450
В40	524	М550
В45	589	М600
В50	655	М600
В55	720	М700
В60	786	М800

18. Твердение бетона в различных условиях. Способы ускорения процессов твердения бетонов. Обеспечение прочности бетона в зимних условиях.

Твердение бетона: Нормальной температурой твердения = 15-20^оС. И относительной влажности воздуха 90…100%. При пониженной температуре прочность бетона нарастает медленнее. При температуре ниже нуля твердение прекращается. При повышенных температурах - твердеет быстрее (особенно при влажной среде)

Требования к бетону и бетонированию в зимних условиях Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное снижение его прочности после оттаивания и в дальнейшем по сравнению с нормально твердевшим бетоном. Это происходит в результате того, что свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется, разрывает связи между поверхностью заполнителей и мало затвердевшим цементным камнем. Прочность бетона тем ближе к нормальной, чем позднее он был заморожен. При бетонировании зимой необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течение заданного срока. Это достигается двумя способами: 1) использование внутреннего запаса теплоты бетона – при помощи высокопрочного и быстротвердеющего портландцемента; 2) дополнительной подачей теплоты бетону, если внутренней недостаточно.  Также, рекомендуется использовать ускоритель твердения цемента - хлористый кальций, уменьшать количество воды в бетонной смеси, вводя в нее пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, и уплотнять ее высокочастотными вибраторами.

Зимнее бетонирование:

-прогрев воды, песка, щебня

-электроподогрев (осуществляют с помощью переменного тока. )

-ускорители твердения (соли хлористого кальция, хлористого натрия, нитрита натрия, поташа), снижают точку замерзания воды и обеспечивают твердение бетона на морозе (хотя и медленное)

Способы ускорения процессов твердения бетонов.

- пропаривание – прогрев изделий насыщенным паром

- автоклавная обработка – прогрев изделий в автоклавах

19. Легкие бетоны на пористых заполнителях. Виды. Основные свойства и применение.

Легкие бетоны имеют объемную массу менее 1800 кг/м3. Их изготовляют на основе быстротвердеющего и обычного портландцементов, а также шлакопортландцемента. Применяют в основном неорганические пористые заполнители.

• Керамзитобетон

• Аглопоритобетон

• перлитобетон и др.

Главные требования, предъявляемые к легкому бетону — заданная средняя плотность, необходимая прочность к определенному сроку твердения и долговечность (стойкость). Характерными особенностями легкого бетона являются его пониженные средняя плотность и теплопроводность.

Теплопроводность = 0,16-0,5 Вт/м*С.

Морозостойкость F25 —F100.

Лёгкий бетон: портландцемент + заполнитель (вспененный перлит, керамзит и т. п.)

По структуре легкие бетоны подразделяют на плотные, поризованные и крупнопористые.

Легкие бетоны по обл.применения: конструкционные – 1400…1800 кг/м3, включая конструкционно-теплоизоляционные – до 1400 кг/м3, и теплоизоляционные – менее 500 кг/м3.

Природные пористые заполнители – дробление пемзы, вулканического туфа, известняка-ракушечника.

Искусственные пористые заполнители: керамзитовый гравий и песок, шлаковая пемза, гранулированный металлургический и топливный шлак, вспученный перлит и вермикулит.

Прочность легкого бетона зависит от прочности цементного камня и заполнителей. Морозостойкость легкого бетона зависит от вида и количества вяжущего и морозостойкости заполнителя.

Легкие бетоны ввиду универсальности свойств применимы в различных строительных элементах зданий и сооружений.

20. Ячеистые пено- и газобетоны. Основные составляющие. Способы получения. Свойства. Номенклатура. Применение.

Ячеистый бетон — искусственный пористый строительный материал на основе минеральных вяжущих и кремнезёмистого заполнителя.

Газобетон — ячеистый бетон с равномерно распределёнными по всему объёму приблизительно сферическими, замкнутыми, не сообщающимися друг с другом порами диаметром 1-3 мм.

Газобетон=портландцемент, кремнеземистый компонент, газообразователь (алюминиевая пудра)

Свойства: cо временем ещё твердеет, не горюч, на производство газобетонного изделия требуется меньше цемента, по простоте обработки сравним с деревом: он легко пилится, сверлится.

Применение: в жилищном, коммерческом и промышленном строительстве, для наружных стен, ограждающих конструкций

Получение: Исходные компоненты смешивают в смесителе, вливают водную суспензию алюминиевой пудры и после повторного перемешивания разливают газобетонную смесь в металлические формы, так, чтобы после окончания вспучивания форма была заполнена доверху; после вызревания в формах газобетон обычно подвергают ускоренному твердению в автоклавах.

Пенобетон — ячеистый бетон, имеющий пористую структуру за счёт замкнутых пор (пузырьков) по всему объёму, получаемый в результате твердения раствора - пенобетон=вяжущее (портландцемент, известь) + кремнеземистый компонент с пеной (кварцевый песок, зола, молотый гранулированный шлак) + вода

Методы производства пенобетона:

Классический. По этому методу сначала готовят цементное тесто или цементно-песчаный раствор, а затем в него добавляют специально приготовленную пену из пеногенератора.

Сухая минерализация. По этому методу пенобетонная смесь получается при совмещении сухих компонентов с низкократной пеной, непрерывно подаваемой пеногенератором..

Баротехнология. По этому методу пенобетон получается под избыточным давлением смеси всех сырьевых компонентов.

Свойства: продолжает набирать прочность, прост в обработке, имеет меньшую массу, лучшие теплоизоляционные свойства по сравнению с обычным бетоном.

Применение: в классическом строительстве домов, в монолитном домостроении, для тепло- и звукоизоляции стен, крыш, полов, плит, перекрытий.

21. Бетоны специального назначения. Разновидности. Свойства, Области применения.

БСН - эти бетоны предназначены для особых конкретных условий эксплуатации и используются в специальных конструкциях или монолитных сооружениях.

Гидротехнические - используются для дамб, плотин и других сооружений, которые контактируют с водой. Должны обладать повышенной прочностью и устойчивостью к воздействию влаги.

Жаростойкие - для объектов или конструкций, некоторые будут подвергаться воздействию высоких температур. Ещё одной большой проблемой считается резкий перепад температур. Всё это негативно влияет на обычные бетоны, но практически не оказывает воздействия на жаростойкие типы составов. Для этого используют специальные компонент, а также особые добавки.

Кислотостойкий – обладает способностью сопротивляться воздействию кислотной среды, даже если она представлена в концентрированном виде, используется в качестве защитного слоя, имеет в составе силикат калия или натрия, инициатор твердения, а также стойкие заполнители.

Сталебетон - относительно распространённый тип смеси, в который вводится определённый процент металлических стружек, используются добавки-ингибиторы, чтобы исключить процесс коррозии..

Гладкие и шероховатые асфальтобетонные покрытия - чтобы добиться кладкой поверхности используется методика введения минимального количества щебня, шероховатые - наоборот

Химически стойкие - для изготов­ления конструкций и изделий, работающих в условиях воз­действия агрессивных сред: минеральные и органические кис­лоты, соли, растворители и нефтепродукты.

Высокопрочные бетоны

Цементно-полимерный бетон

Полимербетон

Бетонополимер

Фибробетон

Декоративный

Шок-бетон

22. Декоративные бетоны. Свойства. Назначение. Способы получения фактурной поверхности. Шокбетон.

Декоративные бетоны - особый, современный материал (вид декоративной отделки), полученный при помощи новейших технологий.

Свойства: p_m=1800 -2500 кг/ м³ ;Rсж = 15-40 МПа; марки 150…400.

Сырье: 1) вяжущее вещество: п/ц белый ( марки 400, 500), п/ц цветной (300, 400, 500), п/ц серый обычный (400, 500, 550, 600); воздушн. вяжущее: известь и гипсовое вяжущее для внутренней отделки + разбеливающие добавки (мел, доломит); заполнители: природные цветные – гранит, мрамор, кварцит, искусственные – керамическая крошка, стеклокрошка; красители-пигменты: органические – 0,1 – 0,3%, минеральные – от 5 до 15%; вода (ВЦ = min 0,4); пигменты должны соответствовать по водо-, свето- и щелочестойкости.

Стандартный образец: куб 7,07х7,07х7,07

Назначение: для фактурной отделки поверхности стен, пола, лестничных маршей, внутренней отделки зданий, пешеходных переходов, разделительных полос, подпорных плит.

Способы получения фактурной поверхности: Формование «лицом вниз», Формование «лицом вверх» . Получение фактурной поверхности:

Формование «лицом вниз» - 1) укладка на дно формы рельефного рисунка 2) укладка на дно крупного заполнителя 3) вскрытие декоративного щебня 4) нанесение декор. на клеящий слой крошки 5) укладка на дно слоя декор. бетона полусухой консистенци 6) укладка на дно керамич./стекл. плитки

Формование «лицом вверх» - 1) прокатка рельефным валиком 2) нанесение пластичных растворов 3) вскрытие декор. щебня струей воды 4) втапливание и прокатка декор. щебня в свежеотформов. пов-ть

Отделка после твердения: шлифование, отштукатуривание, металлизация, оплавление, глазурование, окрашивание.

Шок-бетон – в основе ударная технология формования сборных железобетонных изделий - применение ударного стола, создающего нелинейные колебания с низкой частотой и большой амплитудой, что позволяет увеличить прочность бетона на 10% по сравнению с вибрированием, обладает красивой гладкой поверхностью. Главным достоинством ударного бетона является высокое качество лицевой поверхности, используется для изготовления сборных железобетонных изделий, в особенности панелей стен, экранов балконов и т. п.

23. Железобетон. Конструкции сборные и монолитные. Достоинства и недостатки.

Железобетон - связанный материал, чья несущая способность достигается за счет совместной работы стали и бетона. Стальные вложения, называемые арматурой, могут состоять из арматурной стали или арматурных сеток. Арматура воспринимает растягивающие усилия, повышает прочность на сжатие бетона и ограничивает трещинообразование. Бетон может воспринимать только усилия сжатия, образует форму конструкции, защита от коррозии арматуры и пожарозащита.

Монолитные железобетонные конструкции - установка опалубки, арматуры, бетонирования, уход за твердеющим бетоном.

Преимущества: возможность изготовления зданий по индивидуальным проектам, большие возможности для архитекторов, меньшие транспортные расходы, отпадает необходимость в создании мощной строительной индустрии.

Недостатки: большие трудозатраты на стройплощадке, сложности при зимних бетонных работах и уходе за твердеющим бетоном, необходимость в инвентарной опалубке.

Сборные железобетонные конструкции - изготавливаются на заводах или полигонах и доставляются на стройки в готовом виде.

Преимущества: отличаются высоким качеством и долговечностью, не требуют спец. ухода в процессе эксплуатации, ускоряют строительство, уменьшают его трудоемкость, сокращают расход леса, упрощают производство работ в зимний период.

Недостаток: отличаются значительным весом и размером, что требует больших затрат на перевозку и грузоподъем.

24. Способы получения преднапряжённых железобетонных изделий. Достоинства таких изделий.

Преднапряжённый железобетон — это строительный материал, предназначенный для преодоления неспособности бетона сопротивляться значительным растягивающим напряжениям. Конструкции из преднапряженного железобетона имеют значительно меньшие прогибы и повышенную трещиностойкость, обладая одинаковой прочностью, что позволяет перекрывать большие пролеты при равном сечении элемента.

При изготовлении прокладывается арматура из стали с высокой прочностью на растяжение, затем сталь натягивается специальным устройством и укладывается бетонная смесь. После схватывания сила предварительного натяжения освобождённой стальной проволоки или троса передаётся окружающему бетону, так что он оказывается сжатым. Такое создание напряжений сжатия позволяет частично или полностью устранить растягивающие напряжения от эксплуатационной нагрузки.

25. Виды железобетонных и бетонных изделий и конструкций (номенклатура).

Виды ж/бетонных и бетонных изделий и конструкций:

• Фундаментные блоки используются при оборудовании сборных ленточных фундаментов, подвальных стен и технических помещений.

• Фундаментные подушки используются при закладке фундаментов ленточного типа, что позволяет уменьшить трудозатраты при возведении фундамента и значительно увеличить скорость выполнения работ.

• Железобетонные сваи. Основная задача железобетонных свай - передавать нагрузку свайного фундамента на грунт.

• Перемычки. используются для перекрытия проёмов и повышения прочности строения.

• Диафрагмы жёсткости призваны принимать на себя вертикальные нагрузки, получаемые ими от плит перекрытий, лестниц, ригелей и инженерных сооружений.

• Колонны одноэтажных и многоэтажных зданий, ригели и прогоны.

• Панели, плиты и настилы перекрытий, панели полов и потолка.

• Лестничные марши и площадки, ступени и проступи.

• Блоки, тюбенги, перекрытия станций метрополитена.

• Шпалы и опоры контактной сети.

• Безнапорные трубы.

• Плиты дорожные используются для обустройства временных или постоянных покрытий дорог. В местах со сложными грунтово-гидроскопическими и климатическими условиями применяются дорожные плиты предварительно-напряжённые.

• Армоцемент.

26. Основные способы производства железобетонных изделий и конструкций.

1.При стендовом методе все операции (формование, затвердевание, распалубка, обработка поверхности) в течение всего процесса изготовления изделий проводятся на стационарных стендах. завод

2.Поточно-агрегатный метод все технологические операции разбиваются на отдельные участки (изделие вместе с формой перемещается по технологической цепи, твердение происходит не на месте формования, а в пропарочных камерах (напольного и ямного типа) и в автоклавах; +: ускорение процесса изготовления)

3. При поточно-конвейерном методе изделия и формы-вагонетки перемещаются от одного поста к другому по конвейеру с принудительным ритмом, определяемым наиболее длительной операцией. Завод, полигон

4.Метод непрерывного проката: все технологические операции осуществляются на непрерывно движущейся ленте (скорость движения 20-25 м/час, время = 2 часа; -: дорогая технология, +: высокое качество изделий и пов-ти, полная механизация, точность размеров, отсутствие форм, высокая производительность).

5. Кассетный способ производства ЖБИ. Это вариант стендового способа. Его основой является формование изделий в стационарно установленных кассетах, состоящих из нескольких вертикально установленных металлических форм-отсеков

27. Армоцементные изделия и конструкции. Способ изготовления. Свойства.

Армоцементные конструкции — вид железобетонных конструкций из бетона в состав которого входит цементно-песчаный бетон с армированными сетками из тонкой проволоки диаметром 0,5—1 мм с мелкими ячейками размером до 10Х10 мм. Армоцемент предназначается для изготовления тонкослойных конструкций (оболочки, волнистые своды, речные и морские суда, резервуары, трубы).

• Коррозийная стойкость Из-за небольшой толщины слоя и применения проволоки тонкого диаметра в изготовлении, коррозийная стойкость значительно ниже, чем у железобетонных конструкций. В условиях нормальной влажности при хорошей гидроизоляции допустимая величина защитного слоя для сеток 4 мм, для стержневой (проволочной) арматуры 8 мм, а в местах утолщений ребер 10 мм.

• Показатель прочности Армоцементные конструкции высший показатель на 10-15 % нежели конструкции из песчаного бетона. Напряжения в проволоке при разрушении достигают 2500—2700 кГ/ см². Примерная величина предела прочности армоцемента при растяжении — около 100 кГ/см². Предел прочности на изгиб и внецентренное сжатие и растяжение определяется работой сжатой и растянутой зон.

• Ползучесть Армоцементные конструкции имеют значительно большую ползучесть, чем обычные железобетонные. Исследования показали, что для сжатых образцов при нагрузках 0,25-0,3 разрушающих деформации через год в 3 раза превышали кратковременные. Относительно большая деформируемость отмечается у образцов с дисперсным армированием.

• Морозостойкость Армоцементные конструкции имеют чрезвычайно высокую морозостойкость, которая превышает 100 циклов. Из-за этого они имеют такую же высокую водонепроницаемость.

• Огнестойкость Армоцементные конструкции имеют огнестойкость ниже, нежели железобетонные, однако за счет своих первичных характеристик более используемые.

28. Роль бетона и железобетона в развитии архитектуры.

Бетон известен с древних времен, широко использовался в Древнем Риме. Каркасная конструктивная схема, присущая большинству промышленных зданий, позволяет получать довольно разнообразные формы (параллелепипеды, поставленные горизонтально или вертикально с многоволновыми, шедовыми и другими профилями). Развитие науки и техники дало много новых строительных материалов: железобетон, синтетические материалы, большеразмерное стекло, алюминий, эффективные утеплители и т.п. Новые материалы и старые, используемые по-новому, стали основой развития новых конструктивных систем каркасов, стен и покрытий. Новые архитектурные формы появились в связи с внедрением в промышленное строительство большепролетных пространственных, висячих и других систем.

Архитектурные формы большинства современных стеновых конструкций сформировались из логики совмещения функций ограждения, восприятия нагрузок и удобства возведения. Так появились стеновые конструкции из навесных панелей с горизонтальной и вертикальной разрезкой и наличием больших остекленных проемов. Формы, размеры и способы организации проемов в таких стенах призваны сгладить массивность каркасов промышленных зданий, придать им легкость.

При разработке архитектурной композиции необходимо активно использовать декоративные качества материалов. Декоративные качества бетонных и железобетонных элементов иногда обогащают созданием на поверхности рельефа при формовании, раскрытием заполнителя бетона, красивого по цвету и форме. В этих целях, например, обрабатывают затвердевший бетон фрезами, щетками или пескоструйными аппаратами, добавляют цветной цемент в лицевой слой, применяют цветные заполнители (граниты разных пород); делают также "присыпку" бетонной поверхности со втапливанием в незатвердевший бетон стекла, щебня, гравия и т.д.

Большие возможности повышения качества промышленной архитектуры таятся в более тщательной обшей и художественной обработке конструктивных элементов заводского изготовления: стеновых панелей, колонн, ферм, балок, настилов, а также в применении лучших декоративно-отделочных материалов и красителей.