18) Материалы для плотного цементного бетона на плотных заполнителях.

2.1. Крупный заполнитель.

Щебень – рыхлосыпучий материал, получаемый путем дробления крупных кусков различных твердых горных пород с размером частиц от 5 до 70 мм.

Гравий – рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород и состоящий из зерен округлой формы с размером частиц от 5 до 70 мм.

Крупный заполнитель выполняет в бетоне роль несущего каркаса.

Оценка качества крупного заполнителя производится по следующим основным показателям:

• зерновому составу и наибольшей крупности зерен;

• содержанию пылевидных, глинистых частиц и вредных примесей ;

• форме зерен;

• прочности;

• радиационно-гигиенической характеристике.

Плотность крупного заполнителя должна быть в пределах 2000-2800 кг/м³, марка по морозостойкости – не ниже проектной марки бетона по морозостойкости. В расчетно-графической работе необходимо дать оценку качества крупного заполнителя требованиям ГОСТ 26633-91. Требования ГОСТ приведены в приложении 1.

2. Мелкий заполнитель.

В качестве мелкого заполнителя в плотных бетонах чаще всего применяют природный песок.

Песок – рыхлая смесь зерен крупностью 0,16-5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения твердых горных пород. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские и горные (овражные).

К мелкому заполнителю из природных песков предъявляют требования по следующим показателям:

• зерновому составу и модулю крупности;

• содержанию пылевидных и глинистых частиц, вредных примесей;

• петрографическому составу;

• радиационно-гигиенической характеристике.

При подборе состава бетона учитывают истинную плотность, которая должна быть 2000-2800 кг/м³.

Зерновой состав песка имеет большое значение для получения плотного бетона заданной марки при минимальном расходе цемента.

В бетоне песок служит для заполнения пустот между зернами крупного заполнителя, в то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом.

С целью уменьшения расхода цементного теста следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц. Крупный песок имеет небольшую поверхность зерен, но значительную пустотность. Лучшими являются крупные пески, содержащие оптимальное количество средних и мелких частиц. Применение такого песка позволяет получить бетон плотной структуры. В расчетно-графической работе необходимо в соответствии с требованиями ГОСТ 26633-91 дать оценку качества песка в соответствии с проектным заданием.

Требования ГОСТ к песку приведены в приложении 3.

2.3.Цемент.

В качестве вяжущих материалов в плотном бетоне на плотных заполнителях следует применять портландцемент и шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и цемент с активными минеральными добавками.

В расчетно-графической работе необходимо указать марку и активность цемента, к какой группе по срокам схватывания относится выбранный цемент.

2.4.Вода.

В расчетно-графической работе необходимо указать какого качества вода применяется для приготовления бетонной смеси.

19) справедлив закон прочности (закон Боломея- Скрамтаева)

R_б – прочность бетона в возрасте 28 суток в норм усовиях твердения

1. коэфф зависящий от качества заполнителя

A=0,55 низкое

A=0,6 среднее

A=0,65 высокое

R_ц – активность цемента

Ц/В - цементно-водное отношение

20) марка

Характеристика прочности бетона устан по результатам испытаний трех образцов кубов

150*150*150 мм

В возрасте28 суток норм условие твердения

Класс бетона

Числовая характеристика прочности бетона с гарантированной обеспечив 95%

B - класс бетона

R_б - прочность бетонных кубиков

t – коэф стьюдента

ν – коэф вариации

21) Ускорение твердения бетона— способ, применяемый в основном в двух случаях: при необходимости интенсификации процесса бетонирования; при бетонировании в зимних условиях с целью быстрейшего достижения требуемой прочности бетона, в т.ч. критич., после к-рой замораживание не оказывает деструктивных воздействий на бетон.

Для ускорения твердения бетона используют два технологич. приема: введение в бетонную смесь хим. добавок — регуляторов процесса схватывания и твердения бетона (сульфата натрия, нитрита натрия, хлорида кальция и др.) Ускорители твердения вызывают ускорение нач. скорости реакции гидратации цемента, что обеспечивает ускорение процесса твердения бетона и, следовательно, длительности технологич. цикла, а также увеличение оборачиваемости опалубки, экономию цемента и энергоресурсов; изо-термич. прогрев или обогрев бетона с целью интенсификации процесса бетонирования (в т.ч. ив летних условиях) для ускорения оборачиваемости опалубки. Изотермич. обогрев контактным способом с использованием термоактивной (греющей) щитовой или туннельной опалубки в летних условиях может быть, напр., эффективен при возведении зданий с тон-кост. железобет. конструкциями.

22) Методы зимнего бетонирования

Основная проблема, которая возникает при зимнем бетонировании – это низкая температура. Следует напомнить, что отрицательная температура негативно сказывается на процессе схватывания и твердения бетона.

Гидратация цемента затормаживается при температуре от 0° до +10°. Другими словами, бетон медленнее набирает прочность. Этот процесс может даже полностью остановиться. Происходит это из-за вымерзания воды в нем. А гидратация цемента не может происходить без воды. Он должен постоянно контактировать с водой, пока происходит его созревание.

То есть при бетонировании зимой следует сделать так, чтобы вод в бетоне не замерзла. Для этого используют разные методы. Один из них - употребление противоморозных добавок. Они могут добавляться в различных вариациях. Количество ПМД зависит от температуры, при которой будет проводиться бетонирование.

Еще один способ - электропрогрев бетона. Он подходит для крупных строек, на которых есть возможность использования трансформаторов большой мощности.

Самый рациональный метод зимнего бетонирования - укрывание бетона. Когда цемент застывает, выделяется тепло. Его можно сохранить. С этой целью только что отлитую конструкцию из бетона накрывают ПВХ плёнкой либо утеплителем.

Если температура резко снижается до -5-15°С, рекомендуется применять газовые либо электрические пушки. Обычно для первичного набора прочности достаточно 1-3 суток прогрева пушками.

Но если ничего не применялось, и бетон замерз, набор прочности продолжится, когда температура воздуха поднимется, и вода оттает. Часто в октябре-ноябре ударяют морозы на несколько дней, а затем целый месяц держится плюсовая температура. В этом случае примороженный бетон будет дальше набирать прочность после наступления оттепели.

Если бетон замерз, а оттепелей по прогнозам не будет, следует спасать конструкцию. Для этого сооружение укрывается плёнкой ПВХ, чтобы заморозки и оттепели, которые начнутся в весеннее время, не привели к разрушению верхнего слоя бетона. Тогда есть вероятность, что процесс гидратации цемента продолжится с приходом тепла. Прочность будет ниже, но это не так страшно, как в случае с оставленным под снегом неокрепшим бетоном.

23) Особенности летнего бетонирования

Уход за бетоном в жаркую погоду.

За свежеуложенным бетоном обязательно нужно ухаживать и дополнительно увлажнять, поскольку в жару с его поверхности испаряется огромное количество влаги. Покрывать бетон при высокой температуре воздуха следует уже через 2-3 часа после окончания бетонирования. При температуре воздуха до 30 градусов достаточно лишь поливать бетон в течение 2 недель после укладки и накрывать его специальными матами, которые защитят конструкцию от ветра и высокой температуры. ухаживать за ним нужно соответственно, чтобы избежать пустой траты денег. Увлажнять бетон следует не реже, чем каждые три часа в дневное время, и хотя бы один раз в ночное время суток. Вода должна попадать на готовый бетон в виде дождя. При жаркой погоде используют также специальные защитные пленки, лаки и эмульсии. Особенно актуально их использование при наличии огромных забетонированных площадей, за которыми сложно осуществлять постоянный уход. Пленки отражают солнечный свет и препятствуют перегреванию верхних слоев бетона.

Охлаждение бетонной смеси

Свежеуложенный бетон боится высоких температур и тепла, поэтому его нужно максимально охладить перед заливкой. Для этого необходимо охладить один или несколько компонентов раствора перед смешиванием. Какое-то количество воды может быть заменено льдом, однако следует учитывать, что он должен полностью растаять к моменту укладки бетонной смеси. Охлаждение заполнителей считается более проблематичным, поэтому, как минимум, следует содержать все составляющие раствора не под прямыми лучами солнца. Существуют также специальные добавки для бетонного раствора, которые могут замедлить процесс твердения бетона, что особенно актуально при бетонировании в жаркую погоду.

24) Тяжелый бетон

В строительстве наиболее широко используют обычный тяжелый бетон плотностью 1600 -2500 кг/куб. м. на заполнителях из горных пород (граните, известняке, диабазе, щебне). Строительными нормами и правилами, установлены следующие марки тяжелых бетонов - М100, 150, 200,300, 400, 500, 600.

Бетоны для дорожных и аэродромных покрытий

В бетонных покрытиях дорог и аэродромов основными расчетными напряжениями являются напряжения от изгиба, так как покрытие работает на изгиб, как плита на упругом основании. Поэтому при расчете состава бетона надо установить такое соотношение между его составляющими, которое обеспечивает требуемую прочность бетона на растяжение при изгибе, а также достаточную прочность на сжатие и морозостойкосить. Проектную прочность дорожного бетона устанавливают в зависимости от назначения бетона: при изгибе - М 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55; при сжатии - М 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500.

Марки бетона по морозостойкости назначают в соответствии с климатическими условиями района строительства: F50, F100, F150, F200.

Требования к подвижности бетонной смеси: ОК = 1...3 см; Ж = 2...5с и Ж =10...15с, Чтобы обеспечить достаточную морозостойкость, и, следовательно, надежную защиту и эксплуатацию покрытий длительное время, В/Ц должно быть не более: для сурового климата - 0,5, умеренного - 0,53, мягкого - 0,55. Для оснований бетонных дорог допускается использовать портландцемент не ниже МЗОО, Для бетона однослойных и двухслойных покрытий не ниже М400 с содержанием трех кальциевого алюмината менее 10%. В качестве крупного заполнителя используют щебень из прочных пород - изверженных (прочностью не менее 120 МПа) и осадочных пород (прочностью не менее 80 МПа); гравий только после промывки, при этом содержание в них загрязняющих частиц, не должно превышать 1,5 - 2% по массе. Наибольший размер зерен щебня и гравия не менее 20мм, 40мм, 70мм. В качестве ПАВ используют - пластификаторы (ССБ) и воздухововлекающие (мылонафт и Абиетат натрия); комплексные добавки - СДБ и мылонафт, СДБ и СНВ.

Оптимальный состав бетона: В = 155 л, Ц = 287 кг, Щ = 1340 кг, П = 655 кг.

25) Полимерцементным бетоном называют искусственный каменный материал, связующими которого являются полимер и цемент, заполнителями — песок и щебень. В отличие от обычных бетонов с модифицирующими добавками (ГКЖ-94, винсол), которые из-за малых количеств практически не меняют структуру бетона, содержание полимера в полимерцементных бетонах достаточно велико. Это позволяет получать материалы с новыми свойствами. Они имеют меньшую массу, морозостойки, обладают несколько большей прочностью по сравнению с обычными, повышенной износостойкостью.

Полимерцементные бетоны получают тремя способами:

введением в бетон яри смешивании водных дисперсий полимеров (поливинилацетата или синтетического каучука), распадающихся в бетонной смеси с выделением воды, при этом обезвоженный полимер выполняет роль дополнительного связующего;

добавлением в воду затворения водорастворимых мономеров и полимеров (фуранового и поливинилового спиртов, эпоксидных, фенолформальдегидных смол и т. п.) с последующим их отверждением в бетоне нагревом или с помощью отвердителей;

пропиткой бетона на необходимую глубину маловязкими полимерами (карбамидами, лаком «этиноль», стиролом), которые отверждаются непосредственно в бетоне.

26) Полимербетон (пластбетон, пластоцемент) — общее название бетонов, содержащих в своём составе термореактивное органическое связующее (обычно эпоксидную смолу) и большое количество дисперсного наполнителя (талька, аэросила, толчёного кварца, гранитной крошки и др.). Состав может называться пластоцементом если количество наполнителя более 50 %.

По сравнению с цементными бетонами, полимерные и полимерцементные бетоны обладают большей прочностью на растяжение, меньшей хрупкостью, лучшей деформируемостью. У них более высокие водонепроницаемость, морозостойкость, сопротивление истиранию, стойкость к действию агрессивных жидкостей и газов.

Полимербетон ещё называют «искусственный камень» из-за его прочности и внешнего сходства. Применяется полимербетон для герметизации резервуаров, шпатлёвки, грунтовки, при изготовлении наливных полов, для выравнивания неровностей и дефектов в металлических изделиях, в производстве мебели и как строительный материал.

Основные изделия из полимербетона:

Столешницы из "искусственного камня". В данном случае пластоцемент наполняют мраморной или гранитной крошкой, что придаёт ему декоративные свойства.

Раковины для химических лабораторий. Пластоцементы обладают высокой химической стойкостью, что позволяет их использовать таким образом.

Двухкомпонентные шпатлёвки и грунтовки.

Наливные полы.

27) Основные компоненты пластмасс

Полимеры, получаемые методами полимеризации или поликонденсации, обычно при нагревании служат жидкой фазой конгломерата. Они при отверждении образуют непрерывную сетку — матрицу вяжущего вещества и сцепляют компоненты в единый конгломерат — пластмассу.

Важнейшими термопластичными полимерами для производства пластмасс являются прежде всего полиолефины (полиэтилен), имеющие наибольшие потенциальные возможности наличия сырьевой базы и широкой области применения; поливинилхлорид, позволяющий получить пластмассы и изделия удовлетворительных свойств и малой стоимости; полистирол и др. Из термореактивных полимеров наибольшее значение для производства строительных материалов и изделий имеют фенолоформальдегидные, мочевиноформальдегидные, кремнийорганические и эпоксидные полимеры.

Наполнители. В качестве наполнителей используют органические или минеральные материалы. Они уменьшают расход дорогостоящего связующего (полимера) и оказывают существенное влияние на свойства пластмасс, придавая им надлежащую прочность, тепло- и огнестойкость, электро - и теплопроводность и т. д. Особое значение имеют порошкообразные (мел, тальк известняк), волокнистые (древесное волокно, стекловолокно) и листовые наполнители (бумага, хлопчатобумажные ткани, стеклоткань).

Отвердители — химические вещества, которые вводят в композицию для отверждения (в процессе производства) термопластических полимеров. К числу наиболее распространенных отвердителей относится уротропин.

Пластификаторы. В качестве пластификаторов применяют малолетучие вещества, которые молекулярно распределяются в полимере, снижают их хрупкость и позволяют композиции хорошо формоваться в процессе производства изделий. К числу пластификаторов можно отнести камфору, олеиновую кислоту, диоктилфталат, стеарат аммония.

Стабилизаторы — вещества сложного химического состава, препятствующие старению пластмасс, т. е. изменению физико-химических свойств во времени. Они сохраняют стабильность структуры в процессе переработки пластмасс в. изделие, а в период эксплуатации предохраняют изделие от тепловых воздействий, атмосферных факторов, кислорода воздуха, солнечной радиации.

Смазывающие вещества вводят в композицию для предупреждения прилипания изделий к стенкам формы в процессе формования. В качестве смазывающих веществ применяют стеарин, олеиновую кислоту, соли жирных кислот и др. К тому же стеарин, например, улучшает таблетируемость пресс-порошков и обеспечивает хорошее отделение изделий от формы.

Окрашивающие вещества вводят в композицию для придания изделию необходимого колера. В производстве пластмасс и изделий из них чаще всего находят применение следующие неорганические пигменты: охра, мумия, сурик, умбра, ультрамарин, оксид хрома и др. Из органических красителей используют нигразин, хризоидин. Светлые тона пластмассам придают белые пигменты: литопон, двуоксид титана, оксид цинка.

Поробразователи используют для получения газонаполненных пластмасс. Они представляют собой жидкие, твердые или газообразные вещества как минерального, так и органического происхождения.

31) битумы

Это вещества из смеси высокомолекулярных углеводородных метанового нефтяного и ароматического рядов

32) способы получения битумов

1. атмосферно-вакуумная перегонка нефти

2. окисление нефтяных остатков

3. смещение

33) природный битум

В природе встречается крайне редко и является местным строительным материалом

34. Гипотезы о строении битумов

Битумы представляют собой сложные смеси высокомолекулярных нефтяных углеводородов и их неуглеводородных производных. Битумы бывают природными и искусственными (нефтяными). Нефтяные битумы являются прдуктами переработки нефти и ее смолистых остатков. В зависимости от способа получения различают остаточные, окисленные, крекинговые и компаундированные битумы.

35. Групповой состав битумов

Масла

Плотность меньше 1000, придают битуму подвижность, текучесть, увеличивают испаряемость и растяжимость

Смолы

Плотность около 1000. Вещества темно-коричневого цвета. От количества смол зависит растяжимость и эластичность вяжущего

Асфальтены

Плотность больше 1000. Твердые вещества черного цвета. Являются составной частью вяжущего и сильно влияют на процессы структурообразования битумов. Их количество определяет температурную устойчивость вязкость и твердость вяжущих материалов, повышают температуру размягчения

Карбены и карбоиды

Асфальтогеновые и карбоновые кислоты

Парафин