8. Свойства бетона
8.1. Классификация бетонов по прочности
О прочности бетона при сжатии и при изгибе, о статическом ее контроле подробно говорилось выше. Следует только указать, что в соответствии с ГОСТ 26633-91 прочность тяжелых и мелкозернистых бетонов характеризуют классами прочности на сжатие, осевое растяжение, растяжение при изгибе, определяемыми в возрасте 28 суток.
Для таких бетонов установлены следующие классы:
– по прочности на сжатие В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В50; В55; В60; В65; В70; В75; В80; В85; В90
– по прочности на осевое растяжение: В(t)0,4; В(t)0,8; В(t)1,2; В(t)1,6; В(t)2; В(t)2,4; В(t)2,8; В(t)3,2; В(t)3,6; В(t)4;
– по прочности на растяжение при изгибе: В(tв)0,4; В(tв)0,8; В(tв)1,2; В(tв)1,6; В(tв)2; В(tв)2,4; В(tв)2,8; В(tв)3,2; В(tв)3,6; В(tв)4; В(tв)4,4; В(tв)4,8; В(tв)5,2; В(tв)5,6; В(tв)6; В(tв)6,4; В(tв)6,8; В(tв)7,2; В(tв)8.
8.5. Физические свойства бетона
8.5.1. Плотность бетона
Следует различать плотность незатвердевшей бетонной смеси и затвердевшего бетона. Бетонная смесь может быть почти совершенно плотной (имеется в виду плотность с учетом содержащейся в смеси воды), если она правильно рассчитана и плотно уложена. Плотность такой смеси довольно точно совпадает с теоретической, рассчитанной по сумме абсолютных объемов материалов, если она не содержит вовлеченного воздуха.
Рис. 8.5. Влияние относительной степени уплотнения Купл бетона на его прочность Rб при сжатии
Качество уплотнения бетонной смеси обычно оценивается коэффициентом уплотнения
,
(8.3)
где
и
–
действительная и расчетная плотность
бетонной смеси.
Обычно стремятся получить Купл = 1, но вследствие воздухововлечения в бетонную смесь при вибрации и других факторах он составляет 0,96–0,98.
Плотность затвердевшего бетона зависит, главным образом, от плотности заполнителей. Применяя заполнители различной пористости и плотности, можно получать бетоны с плотностью до 2600 кг/м3.
|
Заполнитель |
Плотность, кг/м3 |
|
Стальные опилки, барит |
до 3000–3500 |
|
Щебень или гравий из плотных пород |
2200–2600 |
|
Кирпичный щебень |
1800–2000 |
|
Топливные котельные шлаки |
1400–1800 |
|
Пемза, туф |
1000–1400 |
|
Керамзит |
800–1000 |
В затвердевшем бетоне только часть воды находится в химически связанном состоянии. Остальная (свободная) вода остается в порах или испаряется. Поэтому затвердевший бетон никогда не бывает абсолютно плотным. Пористость, %, бетона можно определить по формуле
,
(8.4)
где В и Ц – расходы воды и цемента, кг/м3 бетона; – содержание химически связанной воды, доля от массы цемента, обычно для бетона в возрасте 28 суток, принимаемая равной 0,15.
Плотность бетона может быть повышена тщательным подбором зернового состава заполнителей; уменьшением водоцементного отношения с использованием пластифицирующих добавок; уплотнением совершенными способами. Плотность бетона является важнейшим свойством, в значительной мере определяющим его прочность, морозостойкость, непроницаемость и долговечность.