44 Определение и классификация бетона

Строительные в.в. являются полуфабрикатами, конечный продукт- строительные растворы бетоны и железобетоны

Все они –типичные композиционные материалы в которых в.в. играют роль пластичной матрицы а заполнители являются армирующим компонентами (формирует каркас композита)

Основные преимущества:

-высокая прочность

-надежность

-долговечность

-экономичность

Бетон- искусственный каменный материал получаемый после затвердивания рационально подобранной тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси состоящей из неорганич в.в. воды мелкого и крупного заполнителя и спец добавок

Бетонная смесь- рационально составленная и однородно перемешанная смесь компонентов бетона до начала процесса схватывания и твердения

Структура бетона – крупный заполнитель, зерна которого обвалакиваются смесью в.в. и песка

Классификация :

По назначению

-общестроительный(обычный)

-гидротехнический- плотины, дамбы

-дорожный -покрытия дорог, аэродромы

-Для транспортного строительства – мосты

-жаростойкий – конструкции с раб температурой

- конструкционно-теплоизоляционные – наружн стены

-коррозионностойкий – конструкции в агресив среде

По структуре

А) плотный (слитная структура) - объем пустот <6%, пространство между зернами заполнителей полностью занято затвердевшим в. в.

Б) Крупнопористый – Пустот<= 20% (беспесчаный малопесчаный) значительная часть объема межзерновых пустот не занята цементно- песчаной смесью,

В) Поризованныи - пространство между зернами заполнителей занято В В повышенной пористости,

Г) Ячеистый - нет зерен крупного заполнителя., искусственные ячейки-лоры размером 1-2 мм,

По объемной массе (средней плотности)

А) особотяжелые – средн плотность >2500 кг/м³

Б) тяжелые 2200-2500 кг/м³

В) облегченные 1800-2200 кг/м³

Г) легкие 500-1800 кг/м³

Д) особо легкие – менее 500 кг/м³

По виду вяжущего

А) цементные – на основе портландцемента и глинистого цемента, наиб универсальные бетоны

Б) известковые – на извести, кварцевом песке, шлаке, золе, наиб распространены силикатные бетоны автоклавного твердения

В) гипсовый – на основе гипсовых в.в. низкая водостойкость. для внутренних перегородок

Г) шлакощелочные – на доменном шлаке и соде, жидком стекле

Д) полимерные – на полиэфирных и эпоксидных смолах, для агрессивных сред

Е) со смешанным вяжущим

По виду заполнителя

1. На плотных - средняя плотность заполнителя более 2000 кг/м³ (гранитный щебень металлургические шлаки)

Б) На пористых - средняя ппотностъ менее 2000 кг/м- (керамзитовый гравии аглопоритовый щебень туфы известняки органические)

2. На специальных - противорадиационные (лимонит гемотит) жаростойкие (керамический бой. шамотный щебень)

По крупности зерен заполнителя

А) Крупнозернистые - размеры зерен крупного заполнителя более 10 мм

Б) Мелкозернистые - менее 10 мм

По условиям твердения

1. Естественного твердения - 15 20°С при атмосферном давлении применяют в летних условиях для монолитных конструкции

Б) Подвергающиеся тепловой обработке - 70-90°С при атмосферном давлении применяют в зимних условиях или на заводах КПД

2. Автоклавного твердения - при повышенных температуре 175-200°С и давлении 0 9-16 МПа, применяют на заводах ЖБИ

45 Показатели качества бетона (затвердевшего)

-прочность на сжатие , растяжение, при изгибе, срезе и смятии

-усадка и набухание

-водонепроницаемость

-морозостойкость

-теплоемкость

-акустические св-ва

-коррозионная стойкость

Класс бетона по прочности на осевое сжатие (В_ь) - это гарантированная прочность при сжатии в МПа с обеспеченностью 0.95 (для общестроительных работ)

В_Ь =1; 1.5; 2 5, 3,5; 5; 7 5; 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 50; 55; 60

Рациональный расход цемента для бетонной смеси - когда R_сж не превышает нормального значения класса более чем на 15%

Марка бетона - нормируемое значение прочности в кгс/см²

Марки для тяжелых бетонов (В3,5 В60)

М_Ь =50; 75; 100; 150; 200, 250, 300, 350, 400, 450; 500 600, 700. 800

R_b = 1,285 В = 0,095 М

Прочность на сжатие определяется по результатам механических испытаний образцов «кубиков» с ребром 150 мм (70, 100, 200, 300 мм), : прямоугольных призм 10x100x400 мм, цилиндров 10; 70;100_;;150; 200; 300 мм

Нормальные условия твердения 20±2°С. «возраст» 28 суток (иногда 3, 7, 60, 90, 180 суток), относительная влажность > 90%

12. Класс бетона по прочности на осевое растяжение (B_t) - используется когда недопустимо образование трещин (плотины, резервуары)

Классы – В_т 0 8; 1.2; 1,6; 2,0, 2,4 2,8; 3,2

У бетона прочность на растяжение примерно в 10- 15 раз меньше чем на сжатие (у стали практически одинаковы)

Марки - P_t 10; 15; 20; 25; 30; 35;40

Прочность на осевое растяжение определяется

1) по результатам механических испытаний на растяжение образцов «восьмерок» 150x150x600 мм (рабочая область);

2) по результатам испытаний на трехточечный

изгиб образцов «балочек» 50x50x250 мм

3) по эмпирическим формулам

3. Класс бетона по прочности на растяжение при изгибе (В_Ьт) - используется когда недопустимо образование трещин (плотины, резервуары)

Классы – В_bt 0 4; 0 8, 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2; 3.6;…. 8,0

У бетона прочность при изгибе составляет примерно 10-16% от прочности на сжатие

Марки – Р_bt 5,10,15, 20,25, 30, 35,40 45, 50; 55; 60; 65; 70; 75, 80, 90,100

4. Марка бетона по морозостойкости (F)-число циклов

У бетона морозостойкость зависит от количества и характера пористости, минерального и вещественного состава цементов, прочности на растяжение

Марки F = 50;75;100;150;200;300;400;500;600;800;1000

5. Марка бетона по водонепроницаемости (W) - оценивается давлением (кгс/см²) при котором вода не проходит через образец цилиндр диаметром150 мм и высотой 150 мм

Марки - W 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

6. Марка бетона по средней плотности (D) в кг/м³

Марки - D 500 …2500

7.Марка бетона по самонапряжению (S_р) – в МПа