26) Термическая и химико-термическая обработка стали.

^{Термическая обработка стали. Термической обработкой называется процесс, заключающийся в нагреве металла до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с той или иной скоростью. В результате такого процесса не изменяется химический состав металла, но меняются его структура и механические свойства.Структуру металла (его строение) можно определить по излому. На поверхности излома видно большое количество зерен, связанных между собой. Каждое такое зерно состоит из мельчайших частиц — атомов, которые, располагаясь в определенном порядке, образуют кристаллическую решетку.}

^{Химико-термическая обработка.}

^{Химико-термическая обработка применяется для изменения химического состава и свойств поверхностей — твердости, износоустойчивости и коррозионной стойкости. Достигается это внедрением (диффузией) определенных элементов из внешней среды в поверхностный слой металла.}

^{К химико-термической обработке стали относятся:}

• ^{цементация,}

• ^{азотирование,}

• ^{цианирование,}

• ^{алитирование.}

²⁷⁾ Применение металла в строительстве. Металлы, применяемые в строительстве, разделяются на две группы: черные и цветные. Черные металлы представляют собой сплав железа с углеродом. Кроме углерода черные металлы в небольшом количестве могут содержать кремний, марганец, фосфор, серу и другие химические элементы. Для придания черным металлам специфических свойств к ним добавляют некоторые так называемые легирующие вещества — медь, никель, хром и др. Черные металлы в зависимости от содержания углерода подразделяют на чугуны и стали.

28) Цветные металлы. К цветным относят все металлы и сплавы, кроме железа, которое вместе со своими сплавами составляют группу металлов черных. Такое название металлы получили благодаря цвету некоторых представителей этой группы. Например, медь имеет красный оттенок. Добыча цветного металла – занятие дорогостоящее, поскольку встречаются они гораздо реже черных. Однако добывать их не перестают, т.к. их уникальные свойства в природе больше нигде не встречаются. При смешивании цветных металлов получают сплавы, свойства которых значительно лучше, чем самих металлов.Все цветные металлы можно разделить на следующие группы: тяжелые металлы, к которым относят цинк, свинец, медь, олово, никель; легкие – в эту группу входят титан, бериллий, кальций, алюминий и другие; благородные металлы – платина, золото, серебро; малые – сурьма, мышьяк, кобальт; тугоплавкие – ванадий, хром, цирконий, редкоземельные – скандий, гольмий, тулий, а также рассеянные и радиоактивные металлы. Цветной металл в промышленности подвергают различным видам механической обработки, а также воздействуют на него давлением. Процессы, производимые над цветным металлом, включают ковку, штамповку, прессование, резание, прокатку, сварку, пайку. Цветной металл также обрабатывают термически, чтобы изменить химические, физические, механические свойства, что позволит использовать их сплавы в различных сферах. Чаще всего цветной металл используют в промышленности, а именно в электронике, электропромышленности, ракето- и самолетостроении. Космическая и атомная техника тоже не сможет обойтись без применения сплавов цветных металлов. Из них изготавливают детали, проволоку, прутки, листы, фольгу и т.д. Также цветной металл служит средством для производства изделий с помощью метода порошковой металлургии, красок и может быть использован в качестве антикоррозийного покрытия.Значение цветных металлов сложно переоценить, работы по его добыче ведутся постоянно, кроме того, цветной металл подвергается переработке, т.е. так или иначе, возвращается в промышленность в виде новых литых деталей или полуфабрикатов. Такая система переработки позволяет значительно экономить ресурсы нашей планеты.

29) Коррозия металлов. самопроизвольное физико-химическое разрушение и превращение полезного металла в бесполезные химические соединения. Большинство компонентов окружающей среды, будь то жидкости или газы, способствуют коррозии металлов; постоянные природные воздействия вызывают ржавление стальных конструкций, порчу корпусов автомобилей, образование питтингов (ямок травления) на хромированных покрытиях и т.д.

30) Сортамент стали. Стальные слитки – полуфабрикат, из которого получают необходимые изделия. В основном применяют обработку стали давлением: металл под действием приложенной силы деформируется, сохраняя приобретенную форму. Для облегчения обработки сталь часто предварительно нагревают. Различают следующие виды обработки металла давлением: прокатка, прессование, волочение, ковка, штамповка. Наиболее распространенный метод обработки – прокатка. При прокатке стальной слиток пропускают между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего заготовка обжимается, вытягивается и приобретает заданную форму. Прокатывают сталь в холодном состоянии. Сортамент стали горячего проката – сталь круглая, квадратная, полосовая, уголковая равнобокая и неравнобокая, швеллеры, двутавровые балки, шпунтовые сваи, трубы, арматурная сталь гладкая и периодического профиля и др. При волочении заготовка последовательно протягивается через отверстия (фильеры) размером меньше сечения заготовки, вследствие чего заготовка обжимается и вытягивается. При волочении в стали появляется так называемый наклеп, который повышает ее твердость. Волочение стали обычно производят в холодном состоянии, и получают изделия заданных профилей с чистой и гладкой поверхностью. Способом волочения изготовляют проволоку, трубы малого диаметра, а также прутки круглого, квадратного и шестиугольного сечения. Ковка – обработка раскаленной стали повторяющимися ударами молота для придания заготовке заданной формы. Ковкой изготовляют разнообразные стальные детали (болты, анкеры, скобы и т. д.). Штамповка – разновидность ковки, при которой сталь, растягиваясь под ударами молота, заполняет форму штампа. Штамповка может быть горячей и холодной. Этим способом можно получать изделия очень точных размеров.

31) Чугун. Его свойства. Производство. Чугу́н — сплав железа с углеродом с содержанием более 2,14 % (точка эвтектического превращения на диаграмме состояний). Углерод в чугуне может содержаться в виде цементита и графита. В зависимости от формы графита и количества цементита, выделяют: белый, серый, ковкий и высокопрочные чугуны. Чугуны содержат постоянные примеси (Si, Mn, S, P), а в некоторых случаях также легирующие элементы (Cr, Ni, V, Al и др.). Как правило, чугун хрупок.

Чугун — дешевый машиностроительный материал, обладающий хорошими литейными качествами. Он является сырьем для выплавки стали. Получают чугун из железной руды с помощь топлива и флюсов.

Получение чугуна — сложный химический процесс. Он состоит из трех стадии: восстановления железа из окислов, превращения железа в чугун и шлакообразования. Подробно этот процесс рассматривается в курсе химии.

Свойства чугуна зависят главным образом от содержания в нем углерода и других примесей, неизбежно входящих в его состав: кремния (до 4,3%), марганца (до 2%), серы (до 0,07%) и фосфора (до 1,2%).

Углерод — один из главных элементов в чугуне. В зависимости от количества и состояния входящего в сплав углерода получаются те или иные сорта чугуна. С железом углерод соединяется двояко: в жидком чугуне углерод находится в растворенном состоянии, а в твердом — в химически связанном с железом или в виде механической примеси в форме мелких пластинок графита.

Кремний — важнейший после углерода элемент в чугуне, он увеличивает его жидкотекучесть, улучшает литейные свойства и делает чугун более мягким.

Марганец повышает прочность чугуна.

Сера в чугуне — вредная примесь, вызывающая красноломкость (образование трещин в горячих отливках). Она ухудшает жидкотекучесть чугуна, делая его густым, вследствие чего он плохо заполняет форму.

Фосфор понижает механические свойства чугуна и вызывает хладноломкость (образование трещин в холодных отливках). В зависимости от состояния, в котором углерод находится в чугуне, чугун подразделяется на белый (углерод в химическом соединении с железом в виде цементита FeC) и серый (свободный углерод в виде графита).

Белый чугун очень твердый и хрупкий, плохо поддается отливке, трудно обрабатывается режущим инструментом. Он обычно идет на переплавку в сталь или на получение ковкого чугуна и поэтому называется передельным.

Серый чугун наиболее широко применяется в машиностроении. Он мало пластичен и вязок, но легко обрабатывается резанием, применяется для малоответственных деталей и деталей, работающих на износ. Серый чугун с высоким содержанием фосфора (0,3—1,2%) жидкотекуч и используется для художественного литья.

32) Минеральные вяжущие вещества. Общие сведения. Свойства Минеральные вяжущие представляют собой порошкообразные вещества, способные при смешивании с водой (иногда с растворами солей) образовывать вязкопластичную легкоформуемую массу, постепенно затвердевающую в камневидное тело.

В строительстве вяжущие чаще используют в смеси с заполнителями для экономии вяжущего и улучшения некоторых свойств искусственного камня. Различают следующие виды смесей на основе вяжущих веществ:

— вяжущее (например, гипсовое) тесто — смесь вяжущего (гипса) с водой; отвердевшее гипсовое тесто называют гипсовый камень; — растворная смесь, состоящая из вяжущего, воды и песка; после затвердевания смеси образуется строительный раствор; — бетонная смесь, включающая в себя вяжущее, воду, песок и щебень (или гравий); затвердевшую бетонную смесь называют бетоном.

Минеральные вяжущие в зависимости от их способности твердеть (набирать прочность) в определенных условиях делят на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие твердеют и длительное время сохраняют прочность только на воздухе; в воде они сильно размокают. Причина снижения прочности в воде заключается в сравнительно высокой растворимости компонентов искусственного камня. К этой группе относят: гипсовые и магнезиальные вяжущие, растворимое стекло, воздушную известь. Иногда к воздушным вяжущим относят глину. Однако это не совсем обосновано, так как глиняное тесто затвердевает исключительно за счет высыхания и не изменяет при этом свой химический состав, что характерно для твердения всех минеральных вяжущих. В сельском строительстве глина и сейчас используется как местный связующий материал в штукатурных растворах для сухих условий эксплуатации, кладочных растворах для бытовых печей, своеобразных бетонах с армирующим наполнителем из соломы, тростника, прутьев. В современном индустриальном строительстве глину применяют как пластифицирующую добавку в цементные штукатурные и кладочные растворы.

Гидравлические вяжущие твердеют и сохраняют прочность как на воздухе, так и в воде . Для эффективного протекания процесса твердения необходимо, чтобы в твердеющем материале постоянно была вода. Иначе течение химических реакций, благодаря которым материал становится прочнее, приостанавливается. Эту группу образуют гидравлическая известь, романцемент, портландцемент и его разновидности, глиноземистый и расширяющиеся цементы, гипсоцементно-пуццолановое вяжущее и др. Число разновидностей гидравлических вяжущих непрерывно растет в результате использования новых видов сырья и применения современных способов производства. Сырьем для производства минеральных вяжущих являются различные горные породы, главным образом осадочного происхождения, и некоторые массовые побочные продукты металлургической, энергетической, химической и других отраслей промышленности.В наибольших объемах используются карбонатные (известняк, мел, доломит, мергель, магнезит), сульфатные (гипс, ангидрит), кремнеземистые (диатомит, трепел, опока), глинистые и высокоглиноземистые (бокситы) горные породы

33) Воздушная известь. Воздушной известью называют воздушное вяжущее, получаемое умеренным (не до спекания *) обжигом карбонатных горных пород, содержащих не более 6% глинистых примесей (известняки, мел, ракушечник). При обжиге основным процессом является разложение карбоната кальция:СаС03 + 42,5 ккал =СаО + С02.Продукт обжига — комовая негашеная известь — обладает вяжущими свойствами и является полуфабрикатом. Из комовой извести на заводах и стройках можно приготовить три технических продукта: молотую негашеную известь (молотую кипелку), гашеную известь-пушонку и известковое тесто. Последние два продукта получают путем гашения комовой извести водой.Спекание характеризуется появлением жидкой фазы.

34) Гипсовые вяжущие вещества. Гипсовые вяжущие — группа воздушных вяжущих веществ, в за­твердевшем состоянии состоящих из двуводного сульфата кальция (CaSO₄ • 2Н₂О), включает в себя собственно гипсовые вяжущие (далее для краткости — гипс) и ангидритовые вяжущие (ангидритовый цемент и эстрихгипс). Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служат сульфатные горные породы, содержащие преимущественно минерал двуводный гипс.

35) Теория твердения минеральных вяжущих. В 1923 г. была сформулирована теория твердения А.А. Бажова, которая в значительной мере обобщила взгляды Ле-Шателье и Михаэлиса. ААБайков выделил в процессе твердения три периода: период подготовительный — образование раствора, пересыщенного по отношению к продуктам гидратации; период коллоидации (схватывание), когда возникающие новообразования не могут растворяться в насыщенной жидкой фазе и выделяются в виде тонкодисперсных коллоидных частиц, минуя растворение. При этом масса теряет пластичность, но не приобретает пока прочности, так как между гидратными частицами отсутствует прочное сцепление;

Период кристаллизации (твердение), в течение которого происходит перекристаллизация коллоидных частиц в кристаллы, которые со временем растут и срастаются друг с другом.

Эта теория и в наши дни признается большинством исследователей, хотя в механизм протекания отдельных этапов твердения внесен ряд уточнений с учетом возможностей современных методов исследований. Приведенные теории являются общими для всех минеральных вяжущих материалов.

36) Состав портландцемента. Состав и свойства портландцемента. Портландцементом назы­вается вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, полу­чаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необ­ходимого количества гипса и добавок.

Клинкер получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых других ма­териалов (мергеля, нефелинового шлама, доменного шлака), взя­тых в соотношении, которое обеспечивает образование в клинкере силикатов кальция, алюмииатной и алюмоферритиой фаз. Клин­кер — один из важнейших компонентов портландцемента, от его состава зависят основные свойства цемента, полученного на его основе.

Портландцемент (ГОСТ10178) выпускают без добавок или с активными минеральными добавками, отвечающими требовани­ям ОСТ 21-9.

К основным свойствам портландцемента относятся: прочность (активность), сроки схватывания, равномерность изменения объ­ема, тонкость помола, плотность, водопотребность, водоотделение,

37) Разновидности портландцемента. Гидрофобный портландцемент При перемешивании с водой гидрофобные оболочки на зернах цемента разрушаются, не мешают твердению, пластифицируют цемент. Гидрофобный цемент улучшает структуру цементного камня, повышает его плотность, что приводит к повышению морозостойкости и водонепроницаемости растворов и бетонов. Гидрофобный и пластифицированный цементы выпускают тех же марок, что и обычный портландцемент. Обычный цемент, брошенный в сосуд с водой, тонет, а гидрофобный распределяется по поверхности воды в виде пленки. Белый портландцемент (ГОСТ 965—78) — вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое измельчением белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. Выпускают марок 400 и 500. По степени белизны белый портландцемент подразделяют на три сорта: 1, 2, 3-й с коэффициентом отражения соответственно не менее 80; 75; 68 %. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позднее, чем через 12 ч после затворения водой. Тонкость помола: через сито с сеткой должно проходить не менее 88 % массы просеиваемой пробы цемента. Белый портландцемент применяют для архитектурно-отдеючных работ, а также в качестве связующего при приготовлении малярных составов. На его основе при тщательном смешивании или совместном помоле со щелочестойкими пигментами получают цветные портландцементы. Цветной портландцемент (ГОСТ 15825—80) — вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде, получаемое путем совместного тонкого измельчения белого или цветного клинкера, минеральных (не более 15%) и органических красителей, и активной минеральной добавки (не более 6%). Органичекие пигменты вводят в количестве не более 0,5 % от массы цемента. Красящие добавки должны быть свето- и щелочестойкими. Для производства цветных портландцементов обычно используют клинкер белого портландцемента или цветной клинкер, а также отделенные клинкеры с пониженным содержанием оксидов железа и марганца. Цветные портландцементы получают также, вводя в процессе приготовления в сырьевую смесь оксиды некоторых металлов. Эффективное окрашивание дают оксиды хрома (желю-зеленый цвет), марганца (голубой и бархатно-черный), кобальта (коричневый). При этом получают окрашенные клинкеры редких цветов, трудно достигаемых при изготовлении цветных портландцементов смешиванием с пигментами. Цветной портландцемент выпускают марок 300, 400, 500 желтого, розового, красного, коричневого, зеленого, голубого и черного цветов. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее чем через 45 мин, а конец схватывания — не позднее 12 ч от начала затворения. Тонкость помола: при просеивании через сито с сеткой № 008 должно проходить не менее 90 % от массы пробы. Применяют цветной портландцемент для архитектурно-отделочных работ,а также в качестве связующего при приготовлении малярных составов, для индустриальной отделки стеновых панелей, подоконников, лестничных ступеней, в дорожных работах. Шлакопортландцемент (ГОСТ 10178—85) получают тонким измельчением портландцементного клинкера (79...20%), природного гипса (до 5 %) и доменного гранулированного (быстроохлажденного) шлака (21...80%). Доменные шлаки — массовые побочные продукты при выплавке чугуна; их химический состав близок составу клинкера; электротермофосфатпые шлаки применяют наравне с доменными, так как их химический состав почти одинаков. Самостоятельно шлаки не твердеют, но в присутствии портландцемента и гипса они проявляют вяжущие свойства. По сравнению с портландцементом шлакопортландцемент более стоек в мягких и минерализованных водах, более жаростоек, интенсивно твердеет при тепловой и влажностной обработке, но медленно схватывается и твердеет при пониженных температурах, менее морозостоек. Марки шлакопортландцемента: 300, 400 и 500. Шлакопортландцемснт экономически выгоднее портландцемента. Кроме обычного выпускают также быстротвердеющий и сульфатостойкий шлакопортлапдцементы. Шлакопортландцемент применяют для бетонных и железобетонных надземных, подземных и подводных конструкций, для сборных конструкций с использованием тепловлажностной обработки, для приготовления кладочных и штукатурных растворов. Недопустимо применять цемент для бетона и раствора, от которых требуется повышенная морозостойкость, для работ при пониженных температурах без искусственного обогрева, а также в сухую и жаркую погоду без соблюдения влажностного режима твердения.

38) Прочность портландцемента. Прочность портландцемента - важная физико-механическая характеристика, от которой в основном зависит прочность бетонов и растворов в различных условиях твердения. Прочность (активность) и марку цемента согласно ГОСТ 310.4-81 определяют испытанием стандартных образцов-призм размером 4х4х16см, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава в пропорции 1:3 на нормальном песке при водоцементном отношении В/Ц=0,4 и консистенции, характеризуемой расплывом стандартного конуса не менее 106-115 мм через 28 суток твердения. Первые сутки образцы твердеют в формах во влажном воздухе, а затем 27 суток в воде комнатной температуры. Образцы призмы первоначально испытывают на изгиб, затем получившиеся половинки призм — на сжатие

39) Тяжелый бетон. Материалы для его изготовления. Тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, пролетных строений мостов и других несущих элементов и конструкций промышленных и жилых зданий и инженерных сооружений, должен приобретать определенную прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной • Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцемент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками, шлакопортландцемент, быстротвер-деющий портландцемент (БТЦ) и др. Цемент выбирают с учетом требований, предъявляемых к бетону (прочности, морозостойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и условий эксплуатации.

• Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствующих нормальному твердению бетона. Нельзя применять воды болотные и сточные, а также воды, загрязненные вредными примесями, имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержащие сульфаты в расчете на ионы S04 более 2700 мг/л и всех других солей более 5000 мг/л. Морскую и другую воду, содержащую минеральные соли, можно применять, если общее количество солей в ней не превышает 2%.

40)Материалы для легких бетонов. В качестве вяжущего для легких бетонов применяют все виды цементов и другие вяжущие не ниже М 300. Желательно использовать высокоактивные вяжущие, расход которых на 1 м³ бетона будет меньше, чем малоактивных вяжущих. Цементный камень в легких бетонах является самой тяжелой частью их, и сокращение расхода цемента введет к снижению объемной массы бетона.Исходя из необходимости получения бетонной смеси требуемого качества минимальные расходы вяжущего на 1 м³ легких бетонов должны быть не меньше величин, приведенных в табл. 7.В случае применения высокоактивных цементов, когда требуемая прочность бетона может быть достигнута при малых расходах вяжущего для увеличения количества цементного теста в бетонную смесь необходимо вводить тонкомолотые добавки. В бетоны низких марок с малым расходом вяжущего (а иногда и с недостаточным расходом мелких фракций заполнителя), характеризующихся низкой удобоукладываемостью, желательно вводить гидрофобизирующие поверхностно-активные добавки (мылонафт и др.).

41) Легкие бетоны. Их особенности. Важнейшими задачами являются повышение эффективности и качества строительства. Одним из путей повышения эффективности, т. е. снижения стоимости и сокращения сроков строительства, является уменьшение массы и увеличение размеров ограждающих и несущих конструкций. Эту проблему решает применение легких бетонов для стен, покрытий, перегородок и других элементов зданий.Использование легкого бетона для стен в виде крупных блоков и панелей вместо кирпича приводит к уменьшению массы здания, сокращению трудоемкости возведения стен на 60-70% и снижению стоимости монтажа (включая стоимость механизации) по сравнению с кладкой на 25-30%. В результате уменьшения массы стен создается возможность облегчить фундаменты и каркас здания и соответственно снизить транспортные расходы не менее чем на 40-60%. Применение легкого железобетона для перекрытий, помимо значительного уменьшения массы и увеличения размеров деталей, а также экономии трудовых затрат, позволяет упростить технологию изготовления этих деталей и снизить расход стали на арматуру. Эффективность применения легкого бетона для перегородок определяется в основном возможностью значительного укрупнения этих элементов. Трудоемкость возведения таких перегородок на 12-15% ниже, чем обычных перегородок из мелких плит. Замена тяжелого бетона легким в элементах сборных несущих конструкций (колонн, балок) приводит к снижению их массы на 25-50%.

42) Прочность бетонов. Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего бетон сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в некоторых конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может определяться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%

43) Ячеистые бетоны. искусственный пористый материал на основе минеральных вяжущих и кремнезёмистого заполнителя.

Предназначен в основном для строительной теплоизоляции: утепление по железобетонным плитам перекрытий и чердачных перекрытий, в качестве теплоизоляционного слоя многослойных стеновых конструкций зданий различного назначения; для теплозащиты поверхностей оборудования и трубопроводов при температуре до 400°С; жаростойкие ячеистые бетоны применяются для теплоизоляции оборудования с температурой поверхности до 700°С.

44) Пористость тяжелых бетонов. Тяжелые бетоны замешиваются на цементном вяжущем наполнителе. Плотность тяжелых бетонов колеблется от 1800 до 2500кг/м³. Пористость тяжелого бетона 6-15%, в зависимости от рода заполнителей, состава бетона и методов уплотнения. Морозостойкость тяжелых бетонов не менее 50Мрз. Усадка тяжелого бетона зависит от водоцементного отношения. Оптимальное значение водоцементного отношения тяжелого бетона А=0,3.Марки высокопрочных бетонов начинаются с показателя М450. Такие бетоны замешиваются на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня путем приготовления жестких или малоподвижных смесей в бетономешалках принудительного действия. Для укладки высокопрочных бетонов и формирования бетонных изделий используют интенсивное уплотнение — обязательное вибрирование. Значительный эффект при производстве высокопрочного бетона дают пластификаторы.

45) Свойства бетонной смести. Бетонная смесь состоит из цементного теста, мелкого и крупного заполнителя. Каждый из этих компонентов влияет на вязкопластичные свойства смеси. Так, если увеличить содержание заполнителей, смесь становится более жесткой; если цементного теста — более пластичной и текучей. Существенно влияет на свойства бетонной смеси и вязкость цементного теста. Чем больше в цементном тесте воды, тем пластичнее получается тесто и соответственно пластичнее бетонная смесь.

Одно из основных свойств бетонной смеси — тиксотропия — спо­собность разжижаться при периодически повторяющихся механических воздействиях (напри­мер, вибрации) и вновь загу­стевать при прекращении этого воздействия. Механизм тиксотропного разжижения заключается в том, что при вибрировании силы внутрен­него трения и сцепления между частицами уменьша­ются и бетонная смесь стано­вится текучей. Это свойство широко используют при ук­ладке и уплотнении бетон­ной смеси.

Удобоукладываемость - обобщенная техническая характеристика вязкопластичных свойств бетонной смеси. Под удобоукладываемостью понимают способность бетонной смеси под действием определенных приемов и механизмов легко укладываться в форму и уплотняться, не расслаиваясь. Удобоукладываемость смесей в зависимости от их кон­систенции оценивают по подвижности или жесткости.

Подвижность служит характеристикой удобоукладываемости пла­стичных смесей, способных деформироваться под действием собствен­ного веса. Подвижность характеризуется осадкой стандартного конуса, отформованного из испытуемой бетонной смеси. Для этого металли­ческую форму-конус, установленную на горизонтальной поверхности, заполняют бетонной смесью в три слоя, уплотняя каждый слой шты­кованием. Избыток смеси срезают, форму-конус снимают и измеряют осадку конуса из бетонной смеси — ОК, значение которой (в сантиметрах) служит показателем подвижности.

Жесткость — характеристика удобоукладываемости бетонных сме­сей, у которых не наблюдается осадки конуса (ОК = 0). Ее определяют по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из бетонной смеси с помощью специального прибора – вискозиметра.

В зависимости от удобоукладываемости различают жесткие и по­движные бетонные смеси.

Жесткие бетонные смеси содержат небольшое количество воды и соответственно пониженное количество цемента в сравнении с по­движными смесями у бетонов равной прочности. Жесткие смеси требуют интенсивного механического уплотнения: длительного вибри­рования, вибротрамбования и т. п. Используют такие смеси при изготовлении сборных железобетонных изделий в заводских условиях (например, на домостроительных комбинатах); в построечных условиях жесткие смеси применяют редко.

Подвижные смеси отлича­ются большим расходом воды и соответственно цемента. Эти смеси представляют со­бой густую массу, которая лег­ко разжижается при вибри­ровании. Подвижные смеси можно транспортировать бетонона­сосами по трубопроводам.

Связность — способность бетонной смеси сохранять од­нородную структуру, т. е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения. При механических воздей­ствиях часть воды как наиболее легкого компонента отжимается вверх. Круп­ный заполнитель, плотность которого обычно больше плотности рас­творной части (смеси цемента, песка и воды), опускается вниз. Легкие заполнители (керамзит и др.), наоборот, могут всплывать. Все это делает бетон неоднородным, снижая его прочностные показа­< и>

Указанные свойства бетонной смеси обеспечиваются правильным подбором состава бетона

46). Классификация бетонов. В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Разобраться в их многообразии помогает классификация бетонов. Бетоны классифицируют по средней плотности, виду вяжущего вещества и назначению.

• Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов. По плотности бетоны делят на особо тяжелые с плотностью более 2500 кг/ куб. м.; тяжелые - 1800...2500; легкие -500... 1800; особо легкие - менее 500 кг/куб, м. Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях - стальных опилках или стружках (сталебетон), железной руде (лимонитовый и магнетитовый бетоны) или барите (баритовый бетон). Тяжелые бетоны с плотностью 2100...2500 кг/ куб. м. получают на плотных заполнителях из горных пород (гранит, известняк, диабаз). Облегченный бетон с плотностью 1800...2000 кг/ куб.м. получают на щебне из горных пород с плотностью 1600...1900 кг/куб, м. Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях (керамзит, аглопорит, вспученный шлак, пемза,туф). К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон), которые получают вспучиванием вяжущего, тонкомолотой добавки и воды с помощью специальных способов, и крупнопористый бетон на легких заполнителях.