Классификация бетонов по плотности - основные виды

На значение плотности прежде всего влияют характеристики крупного заполнителя (диабаз, гранит, гравий, доломит, известняк, керамзит и т.д). Плотность - это один из главнейших факторов, отвечающих за устойчивость бетонного элемента к сжатию, его морозостойкость, водонепроницаемость и т.д. По плотностным параметрам отличают следующие виды бетона:

• Тяжелые (от 1800 до 2500 кг/м3). Такие смеси получают на заполнителях из горных пород, таких как известняк, диабаз, гранит.

• Особо тяжелые (свыше 2500 кг/м3). Их создают на стальных опилках либо стружках, барите или железной руде.

• Легкие или облегченные (от 500 до 1800 кг/м3). Такие составы готовят на керамзите, пемзе, туфе и иных пористых заполнителях. К этому классу принадлежат ячеистые бетоны ( в частности пенобетон, газобетон и т.п. пористые материалы), готовящиеся путем вспучивания вяжущего компонента, воды и тонкомолотой добавки, а также бетон крупнопористый на легких заполнителях.

Классификация по назначению

В зависимости от условий эксплуатации будущих железобетонных конструкций производители строительных материалов выпускают бетонные смеси тех или иных видов. Основной упор здесь делается на поведение будущего ЖБИ или монолитной конструкции в специфических условиях. Где-то требуется высокая сульфатостойкость, где-то огнестойкость, а где-то устойчивость к вибрации, ударным нагрузкам и т.д. Итак, в зависимости от условий работы будущей железобетонной конструкции выбираются следующие виды смесей.

• обычный (для создания фундаментов, колонн, балок и плит перекрытий, других железобетонных конструкций);

• гидротехнический (для облицовки каналов, шлюзов, плотин, канализационных и водопроводных сооружений);

• для аэродромных и дорожных покрытий, тротуаров;

• бетон специального назначения (для защиты от радиации, а также жароупорный и кислотостойкий).

Отдельно хотелось бы упомянуть такой важный параметр как прочность бетона. Этот параметр во многом зависит от количества вяжущего, вводимого в состав при затворении смеси. Чем больше цемента входит в состав смеси, тем выше марка и класс будущего бетона. Это один из важнейших параметров, учитываемый в любых типах и видах смесей, независимо от их классификации

36. Марка и класс бетонов

Основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются:

—        класс по прочности на сжатие В (от В 0,5 до В 120);

—        класс по прочности на осевое растяжение В, (от Bt0,4 до Bt 6) ;

—        марка по морозостойкости F (от F 15 до F 1000);

—        марка по водонепроницаемости W (от W2 до W 20);

—        марка по средней плотности D (от D 200 до D 5000).

Класс бетона по прочности на сжатие соответствует значению ку-биковой прочности бетона на сжатие (в МПа) с обеспеченностью 0,95.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение соответствует прочности бетона на осевое растяжение с обеспеченностью 0,95.

Марка бетона по морозостойкости соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое вьщерживают бетонные образцы в условиях стандартных испытаний.

Марка бетона по водонепроницаемости соответствует максимальному значению давления воды, которое вьщерживают бетонные образцы без фильтрации в условиях стандартных испытаний.

Марка бетона по средней плотности соответствует среднему значению объемной массы бетона. Различают:

•          бетонную смесь — до укладки и уплотнения;

•          свежеуложенный бетон — бетонную смесь, уложенную в форму или опалубку и уплотненную, до периода интенсивного структурообразования бетона;

•          бетон — твердеющий; в марочном возрасте; зрелый. Приведенные градации для бетона достаточно условны.

Условное обозначение бетонной смеси содержит указание:

•          вида бетонной смеси: БСГ — бетонная смесь, готовая к употреблению; БСС — бетонная смесь сухая;

•          класса бетона, который может быть получен при соблюдении технических условий по применению бетонной смеси;

•          марки бетонной смеси по удобоукладываемости;

•          марки бетонной смеси по сохраняемости;

•          марки бетона по морозостойкости, которая может быть получена при соблюдении технических условий по применению бетонной смеси (при нормировании морозостойкости бетона);

•          марки бетона по водонепроницаемости, которая может быть получена при соблюдении технических условий по применению бетонной смеси (при нормировании водонепроницаемости бетона);

•          марки бетона по средней плотности (при нормировании);

•          стандарта на смеси бетонные — ГОСТ 7473-94.

Пример условного обозначения бетонной смеси, готовой к употреблению, марки по удобоукладываемости Ж1, марки по сохраняемости С-1, из которой при соблюдении технических условий может быть получен бетон класса В20, марки по морозостойкости F100, марки по водонепроницаемости W4, марки по средней плотности D1600:

БСГ В20 Ж1 С-1 F100 W4 D1600 ГОСТ 7473-94.

Для специальных бетонов возможно иное условное обозначение, например, для жаростойких бетонов принято обозначение

BR P B20 И12,

где BR — бетон жаростойкий, Р(А, S) — вид вяжущего (Р — портландцемент, А — алюминатный цемент, S — силикатное вяжущее), В20 — класс бетона по прочности на сжатие, И12 — класс бетона по предельно допустимой температуре применения.

37. Заполнители для бетонов и их классификация.

Заполнители бетона – природные или искусственные сыпучие каменные материалы. Занимая в бетоне до 80-85% его объема, заполнители образуют жесткий скелет бетона, уменьшая усадку и предотвращая образование усадочных трещин. В зависимости от размера зерен заполнитель делят на мелкий (песок) и крупный (щебень и гравий).

Общая классификация заполнителей

 

Для бетона используют заполнитель с размером зерен в поперечнике от тысячных долей сантиметра до нескольких сантиметров. Наибольшая крупность заполнителя может быть различной, однако любой заполнитель содержит зерна неодинакового размера; распределение зерен по фракциям называют зерновым составом заполнителя. Для получения бетона невысокой прочности иногда используют заполнитель непосредственно из залежей, содержащих зерна различного размера, от самых мелких до самых крупных. Такой заполнитель называют карьерным нефракционированным заполнителем. Для получения бетона хорошего качества обычно используют заполнители, по крайней мере, двух типов: мелкий заполнитель (песок) с размером зерен не более 0,476 см и крупный с размером зерен не менее 0,476 см. В США разделение на мелкий и крупный заполнители проводят на сите № 4, размер отверстий которого лишь на 0,0013 см меньше, чем 0,476 см (см. табл. 3.14). Указанное деление позволяет при дальнейшем рассмотрении проводить различие между мелким и крупным заполнителем.

Обычно считают, что минимальный размер зерен песка составляет примерно 0,07 мм и несколько меньше. Частицы размером 0,002—0,06 лш представляют собой пыль или ил, частицы еще меньшего размера называют глиной. Суглинок представляет собой мягкую породу, состоящую из примерно равного количества песка, ила и глины.

38. Основные свойства заполнителей и способы их определения.

Первоначально все зерна заполнителя являлись частью исходной горной породы, которая могла быть разделена на отдельные куски и зерна или в результате природных процессов выветривания, или искусственным способом — дроблением. Поэтому свойства заполнителей полностью зависят от свойств исходной горной породы, например химико-минералогического состава, петрографических характеристик, удельного веса, твердости, прочности, физико-химической стойкости, пористости, цвета и т. д.

С другой стороны, некоторые свойства заполнителей не определяются характеристиками исходной горной породы, а присущи только зернам заполнителя, такие как форма и размер зерен, текстура поверхности, абсорбционная способность (водопоглощение). Все эти свойства могут оказывать большое влияние на качество как свежеуложенной бетонной смеси, так и затвердевшего бетона.

Следует добавить, что, хотя свойства заполнителей могут быть непосредственно исследованы путем испытаний, представляется затруднительным охарактеризовать хороший заполнитель, не определив, как этот заполнитель будет влиять на свойства бетона в определенных условиях эксплуатации. Качество заполнителей необходимо проверять и непосредственно в бетоне, иногда по некоторым показателям заполнитель может оказаться неудовлетворительным, однако его использование в бетоне не вызывает беспокойства. Например, образец из горной породы может дать отрицательные результаты при испытаниях на морозостойкость, однако, если заполнитель находится в бетоне, этого может не произойти, особенно в тех случаях, когда зерна заполнителя надежно покрыты цементным камнем низкой проницаемости. Однако маловероятно, что на заполнителе, считающемся неудовлетворительным более чем по одному показателю, будет приготовлен бетон удовлетворительного качества. Таким образом, испытания непосредственно заполнителей оказывают существенную помощь при оценке их пригодности для использования в бетоне.

Применение природных гравийно-песчаных смесей без их разделения на фракции, как правило, не допускается из-за неоднородности гранулометрического состава

39. Состав и свойства бетонной смеси.

Состав бетонной смеси должен обеспечивать заданные свойства затвердевшего бетона при наименьшем расходе вяжущего. В процессе работ состав бетонной смеси должен систематически корректироваться с учетом изменяющихся активности цемента, влажности и гранулометрического состава заполнителей.

При приготовлении бетонной смеси механизированным способом дозирование материалов производится по массе, исключения допускаются при дозировании воды и добавок, которые дозируют в жидком виде. Для получения бетона определенных свойств в бетонную смесь вводят добавки или их комплексы — пластифицирующие, воздухововлекающие, микрогазообразующие, противоморозные, ускорители твердения бетона и ингибиторы коррозии стали. Оптимальное количество добавок устанавливает строительная лаборатория, причем количество ускорителей твердения, как правило, не должно превышать от массы цемента (%): сульфата натрия - 2; нитрата натрия, нитрата кальция, нитри-нитрата кальция и нитри-нитрат-хлорида кальция - 4; хлорида кальция в бетоне армированных конструкций - 2 и в бетоне неармированных конструкций - 3.

Подбирая песок, необходимо учитывать требуемые свойства бетонов, назначение сооружений и условия их работы. Песок для бетонных смесей, перекачиваемых по бетоноводам, должен содержать 5-7% частиц с зернами крупностью менее 0,15 мм и 15-20% частиц с зернами крупностью менее 0,3 мм.

Не допускается применять природную гравийно-песчаную смесь или дробленый щебень без рассева. Крупный заполнитель применяется только фракционированным. При определении размера зерен крупного заполнителя необходимо учитывать следующее:

— при бетонировании плит наибольшая крупность зерен заполнителя должна быть равна половине толщины плиты;

— наибольший размер зерен заполнителя в бетонной смеси, предназначенной для железобетонных конструкций, не должен превышать ³/₄ наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры;

— размер зерен для бетонной смеси, укладываемой в скользящую опалубку, не должен превышать ¹/₆ наименьшего размера поперечного сечения бетонируемой конструкции;

— размер зерен для бетонных смесей, подаваемых по бетоноводам, должен быть не более 0,4 внутреннего диаметра бетоновода для гравия и 0,33 - для щебня; при этом число зерен наибольшего размера и зерен пластинчатой или игловатой формы по отдельности не должно превышать 15% по массе;

— крупность зерен заполнителя бетонных смесей, подаваемых по хоботам и виброхоботам, не должна превышать '/₃ их диаметра.

Требования к воде. Вода, применяемая для затворения бетонной смеси, не должна содержать примесей в количествах, препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента или способствующих коррозии арматуры.