39. Свойства тяжелого бетона: пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, тепловыделение, усадка и набухание.

Усадка и набухание бетона

При твердении на воздухе происходит усадка бетона, т.е. бетон сжимается и линейные размеры бетонных элементов сокращаются. Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкций стремятся уменьшить усадку бетона. Наибольшую усадку имеет цементный камень. Введение заполнителя уменьшает количество вяжущего в единице объема материала, при этом образуется своеобразный каркас из зерен заполнителя, препятствующий усадке.

Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона определяют путем попеременного замораживания в холодильной камере при температуре 17-20⁰C и оттаивания в воде при температуре 15-20⁰C бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15 или 20 см (в зависимости от наибольшей крупности заполнителя). За марку по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы. Установлены марки по морозостойкости: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500. Морозостойкость бетона зависит от качества примененных материалов и капиллярной пористости бетона.

Водонепроницаемость бетона

По водонепроницаемости бетон делят на марки: W2, W4, W6, W8, W12, марка обозначает давление воды (кгс/ см² ), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания. С уменьшением объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона. Для уменьшения водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки.

Теплофизические свойства бетона

Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно-сухом состоянии в 2-4 раза больше, чем у легких бетонов. Высокая теплопроводность является недостатком тяжелого бетона.

Крупный заполнитель и раствор, составляющие бетон, имеют различный коэффициент температурного расширения и будут по разному деформироваться при изменении температуры. Большие колебания температуры смогут вызвать внутреннее растрескивание бетона вследствие различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора.

Марки и классы бетона

Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95 . Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее, чем в 95 случаях из 100 и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным.

Соотношение между классом и марками бетона по прочности связано коэффициентом вариации.

Коэффициент вариации прочности бетона (%) вычисляют по формуле:

где S – среднее квадратичное отклонение частных результатов испытаний от средней прочности R.

От коэффициента вариации зависит требуемая прочность бетона, следовательно, расход цемента в бетоне и его экономические показатели.

За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (кгс/ см² ) эталонных образцов-кубов.

40. Легкий бетон на пористых заполнителях: состав, особенности технологии, свойства, применение в строительстве.

Снизить высокую среднюю плотность бетона можно применением пористого заполнителя вместо плотного и поризацией цементирующего слоя.

К пористым заполнителям относятся:

• неорганические пористые заполнители – природные получают путем дробления горных пород (пемзы, вулканического туфа) и искусственные, являющиеся продуктами термической обработки минерального сырья;

• керамзитовый песок и гравий – получают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин или обжигом глиняных гранул во взвешенном состоянии;;

• вспученный вермикулит – пористый сыпучий материал, полученный обжигом водосодержащих слюд;

• вспученный перлит – получают обжигом водосодержащих вулканических стеклообразных пород (перлитов);

• топливные шлаки – пористые кусковые материалы, получающиеся в топке в результате спекания и вспучивания неоргнических примесей, содержащихся в угле.

• шунгизит – изготовляют обжигом шунгитовых сланцевых пород.

Прочность легкого бетона зависит от марки цемента, цементно-водного отношения, прочности пористого заполнителя.

При оптимальном количестве воды затворения, подобранном для применяемых цемента и заполнителей, прочность легкого бетона зависит от марки и расхода цемента.

Качество легкого бетона оценивают двумя важными показателями: классом по прочности и маркой по средней плотности.

Для изготовления высокопрочных легких бетонов (имеющих плотность 1600-1800 кг/м³) применяют более прочный пористый заполнитель, а пористый песок частично или полностью заменяют плотным.

В зависимости от плотности в сухом состоянии легкие бетоны подразделяются на марки: Д200…Д2000.