26.Твердение бетонов в различных условиях. Зимнее бетонирование, способ ускорения твердения.

При укладке в конструкцию в зимнее время бетонную смесь предохраняют от замерзания как в процессе уплотнения, так и в первоначальный период отвердевания отформованного монолита. Важно до замерзания получить определенную прочность бетона, что устанавливается в зависимости от конкретных условий, но обычно не менее 30-50% его марочной прочности. С этой целью используют противоморозные добавки, подогрев исходных материалов и другие мероприятия.

В зимнее время сохранить внутреннюю теплоту в бетоне, выделяющуюся в результате экзотермических реакций при его твердении, можно, покрыв его слоем теплоизоляции(шлака, древесных опилок, соломита и др).Сохранение внутренней теплоты получило название ’’способ термоса’’. Внутренний запас теплоты увеличивают также путем предварительного нагрева воды до 80 градусов, заполнителей до 40 градусов с тем, однако, чтобы температура бетонной смеси к моменту укладки не была более 40-50С.При бетонировании в зимних условиях конструкций и элементов с большой поверхностью охлаждения можно укладывать бетон без подогрева, те использовать холодный бетон.Для этого в бетонную смесь вводят противоморозные добавки(нитрат натрия, поташ), которые снижают температуру замерзания воды в бетоне.Холодный бетон обычно укладывают при температуре не ниже -20 с последующей теплоизоляцией, устройством ветрозащитных ограждений, утеплением опалубки, обогревом нагревательными проводами и др.

В летнее время поверхность свежеуложенного бетона защищают от непосредственного воздействия солнечных лучей и ветра пленкообразующими материалами, влажными опилками, матами и т.д.В сухую погоду открытые поверхности бетона увлажняют водой.

При укладке в конструкцию бетонной смеси в очень жаркую и сухую погоду ее предохраняют от повышения температуры и быстрого высыхания после укладки. От нагревания предохраняют и компоненты: периодически увлажняют заполнители холодной водой или применяют охлаждающие устройства для понижения их температуры. Воду затворения нередко заменяют льдом.

Отформованные и уплотненные изделия или конструкции из бетона подвергают тепловой, тепловлажностной, автоклавной или другой обработке, чем достигается существенное ускорение процессов твердения. Самым распространенным способом ускорения структурообразования и упрочнения служит тепловая обработка в пропарочных камерах периодического или непрерывного действия или в формах термоподдонами. Применяют также бетонирование с электроразогревом смеси. Ускорить твердение бетона можно также химическими методами: путем введения в бет смесь небольших количеств хлористого натрия, хлористого кальция, растворимого стекла или комплексных веществ- нитрит-нитрата натрия, нитрата натрия, солей более сложного состава и др.На практике используют одновременно несколько способов ускорения твердения.

№27 Легкие бетоны на пористых заполнителях. Основные свойства и применение.

Прочность легких бетонов зависит от активности цемента, водоцементного отношения и прочности заполнителя.

Легкие бетоны: конструкционные p_m = 1400-1800 кг/ м³ (для несущих конст-ций зданий);

конструкционно-теплоизоляционные p_m = 500-1400 кг/ м³(для ограждающих конструкций);

теплоизоляционные и акустические (p_m менее 500 кг/ м³)

Теплопроводность = 0,16-0,5 Вт/м*С.

Вяжущие: п/ц, быстротвердеющий п/ц, шлако п/ц.

Заполнители: применяют в основном неорганические пористые заполнители.

Природные неорган. пористые материалы:вулк. туф, вулк. пемза– изверженные горные породы с П=70-80%; имеют в основном замкнутые поры, что определяет малое водопоглащение и низкую гигроскопичность, зато обладают высокой морозостойкостью;Rсж = 50-100 МПа; пемзобетоны, туфобетоны; известняк ракушечник, известковый туф – прочность ниже, хуже долговечность, в следствие открытости пор;Rсж =25-30 МПа.

Искусственные неорган. пористые материалы (82%): являются продуктом термической обработки материала, являются отходами металлургической промышленности. Подразделяются на отходы промышленности и специально изготовленные пористые материалы.Отходы промышленности:1) топливные (кускообразные материалы, полученные в результате сжигания бурого и каменного угля (побочный продукт) – шлаки и золы; 2)доменные гранулированные шлаки (получают в результате резкого охлаждения огненного расплава, при этом материалы рассыпаются на отдельные куски до 10мм).Специзготовленные пористые материалы:1) керамзитовый гравий (получают путем обжига гранул, изготовленных из вспучивающихся глин (добавки выделяютCO₂),t= 1200-1250 гр., размер гранул= 20-40 мм,p_н=250-800 кг/ м³); 2) керамзитовый песок (получают в результате дробления/рассеивания/обжига в кипящем слое, размер гранул= менее 5 мм); 3)шлаковая пемза и термозит (получают в результате обработки водой или паром расплавлен. шлака в спецустановках, вспученные шлаки – кускообразный пористый материал неправильной формы); 4) вспученный перлит ( получают в результате нагрева и быстрого охлаждения, при действииtвыделяется пар или вода); 5) аглопорит

( получают в результате обжига глин и каменного угля (8-10%), кускообразный материал с открытой пористостью); 6) шунгизит (пористый материал, полученный путем обжига глинистого сырья и золы); 7) азерит (новый вид материала, получают в результате предварительной высоко температурной обработки (1400-1800 град.) и быстрого охлаждения расплава, который переходит в стекловидное состояние, продукт измельчают, смешивают с газообразной добавкой, увлажняют гранулируют, обжигают, в последствии получают более прочный материал (в 2-4,5 раза).

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

Широко используемая разновидность бетонов и растворов имеет своеобразную – ячеистую – структуру макропор, равномерно распределённых в объёме бетона и отделённых друг от друга тонкими и достаточно прочными перегородками (мембранами).

Преимущественное распространение в строительстве получили газобетоны. Сырьё: цемент, известь, вяжущие. В качестве газообразователя используют тонко измельчённый алюминиевый порошок(пудру). Получение: вяжущее (обычно - портландцемент) отвешивается на автоматических дозаторах и поступает в смеситель непрерывного действия, сюда же загружают молотый кварцевый песок, в кот содержится не < 80-85% кремнезёма, тонкостью помола > 2000 см²/г . Сухие компоненты перемешивают с водой 2-3 мин, в процессе перемешивания вводят водную суспензию алюминиевой пудры или др газообразователя (н-р пергидроль). Готовую хорошо перемешанную смесь выгружают из газобетономесителя в стальные формы, где происходит её вспучивание приt20-40^о . Формование изделий может производиться на виброплощадках. Особенно эффективна вибрация при введении пластификатора или поверхностно-активных веществ, снижающих реологическое сопротивление смеси.

Пенобетонполучают за счёт введения пенообразователя (кликанифолье мыло, сапониновый концентрат, гидролизная кровь, обработанная едким натром). Чтобы техническая пена до затвердевания её стенок не распадалась, в смесь вводят стабилизаторы – вязкие вещества типа жидкого стекла, животного клея. Основным компонентом смеси остаются цементное тесто, цементно-песчаная или известково-песчаная растворные смеси. Песок подвергают частичному или полному помолу, иногда с вяжущим. Пену изготовляют отдельно в пеновзбивателе и затем перепускают её в бетоносмесительный аппарат; туда же подают растворную смесь. Через 2-3 мин перемешивания готовая пенобетонная смесь поступает в бункер, из которого она разливается в стальные формы. Далее повторяется технологический цикл автоклавирования. Так как вспучивание смеси с пеной завершается в основном в смесителе, то форма заполняется полностью, тогда как при газообразователях наполнение форм бетоном было возможным не более чем на половину их высоты.

По прочности ячеистые бетоны разделяются на марки М15, 25, 35, 50, 75, 100, 150. По морозостойкости: F15, 25, 50, 75,100.

Стены из ячеистых блоков являются наиболее экономически эффективнымипо сравнениюс другими ограждающими конструкциями.

29.Бетоны специального назначения.

Специальными называют бетоны, используемые в специальных конструкциях или монолитных сооружениях. Для них выбирают наиболее целесообразные вяжущие вещества и заполнители, нередко изменяют традиционную технологию или отдельные технологич операции, параметры и режимы.

Дорожный цементныйбетон относится к плотным тяжелым или легким бетонам, применяется для устройства автодорожных покрытий, оснований под асфальтобетонные покрытия, возведения мостовых конструкций и труб.

Гидротехнический бетонтакже является разновидностью плотных тяжелых цементных бетонов. Применяется для возведения сооружений, которые периодически или постоянно омываются водой. Гидротехнический бетон должен обладать комплексом технических свойств- прочностью, характеризуемой восьмью классами(от В7,5 до В40) по пределу прочности при сжатии, прочностью на растяжение, водостойкостью и водонепроницаемостью, морозостойкостью(от 50 до 500 циклов), малым тепловыделением при твердении и др.

Жаростойкие бетонысохраняют свои свойства при продолжительном воздействии высоких температур в тепловых агрегатах или кратковременном, ударном воздействии теплоты, сопровождающемся значительными температурными перепадами. Применяют как конструктивный и футировочный материал.

Жаростойкие и огнеупорные бетоны могут быть особо тяжелыми, тяжелыми, легкими и облегченными, ячеистыми. Обычный тяжелый бетон способен стабильно сохранять или даже несколько увеличивать прочность при длительном нагревании до 100С.Однако при температурах 140-150 обычно отмечается снижение прочности с ухудшением др св-в.

Кислотоупорный бетон. Применение кислотостойких заполнителей. Его применяют для изготовления конструкций, которые контактируют с большинством известных кислот. Меньшую стойкость этот бетон проявляет к действию плавиковой кислоты, а также к слабым кислотам, воде и растворам щелочи.

Гидроизоляционный бетон применяют для гидроизоляции шахт, подвалов, зачеканки швов, устройства гаражей, очистных сооружений, метротоннелей.

Особо тяжелые и гидратные бетоны применяют в спец сооружениях- ядерных реакторах, атомных электростанциях, рентгеновских камерах и т.п. для биологической защиты от радиоактивных и др воздействий.

Шлакощелочныебетоны получают на основе шлакощелочных вяжущих, в которых алюмосиликатный компонент представлен гранулированным шлаком, а щелочной- соединениями щелочных металлов. Шлакощелочные бетоны обладают комплексом полезных свойств: малым тепловыделением при твердении, высокой водостойкостью и морозостойкостью, коррозийной стойкостью и износостойкостью, высокой абразивной стойкостью и износостойкостью и др.Эти бетоны используют для изготовления изгибаемых конструкций, дорожных оснований и покрытий, тротуарных плит, стеновых блоков, для облицовки каналов, устройства фундаментов, труб, лотков и т.п.

№30 Декоративные бетоны. Свойства, назначение. Способы получения фактурной поверхности. Шокбетон.

Декор. бетоны – цветные составы (смеси), легко наносимые на лицевую поверхность и дающие после затвердевания камневидный слой.

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

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

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 = min0,4); пигменты должны соответствовать по водо-, свето- и щелочестойкости.

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

Получение фактурной поверхности:

Формование «лицом вниз» - 1) укладка на дно формы рельефообразующих матриц (рельефный рисунок); 2) укладка на дно формы крупного заполнителя ( неровная раковистая пов-сть); 3) вскрытие декоративного щебня: вниз – декор. щебень, вверх – бетон. смесь + замедлитель твердения цемента (цветная бугристая поверхность из заполнителя); 4) нанесение декор. на клеящий слой крошки или смеси (цветная поверхность); 5) укладка на дно слоя декор. бетона полусухой консистенции слоем в 5-10 мм (цветная поверхность – двухслойный бетон); 6) укладка на дно керамич./стекл. плитки, плитки из природного камня глянцевой поверхностью вниз, м/у бетоном и плиткой слой бумаги (глянцевая, глазурованная поверхность).

Формование «лицом вверх» - 1) прокатка по жесткой поверхности рельефообразующим валиком (различный узор на поверхности); 2) нанесение пластичных растворов на свежеотформованную поверхность после заглаживания (двухслойный ангобированный материал); 3) вскрытие декор. щебня струей воды: крупный заполнитель вверху – БС + замедлитель твердения цемента, потом заполнитель оголяется водой на 2/3 ( неровная бугристая цветная повер-ть); 4) втапливание и прокатка декор. щебня в свежеотформов. пов-ть (цветная бугристая поверхность).

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

Шокбетон -???