Основные свойства бетона. Акм бетон


Тяжелый бетон - АКМ Бетон

Материалы для изготовления тяжелого бетона

ЦементЦемент — гидравлическое вяжущее вещество при перемешивании с водой и твердении в течение определенного срока на воздухе или под водой превращается в нерастворимый в воде материал. Для тяжелого бетона применяют портландцемент и его разновидности, а также глиноземистый цемент и другие вяжущие, отвечающие требованиям соответствующих ГОСТов. Для тяжелых бетонов рекомендуются следующие марки цементов:

Марка бетона

М100 М150 М200 М300 М400 М500 М600

Марка цемента

М300 М300 М400 М400 М500 М500 М600

В случаях когда марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, следует применять микронаполнители — измельченные горные породы (известняки, доломиты и др.) или промышленные отходы (доменные и топливные шлаки, золы и др.).

ВодаПрименяют воду, не содержащую вредных примесей (сульфаты, минеральные и органические кислоты, жиры, сахар и др.), препятствующих нормальному схватыванию и твердению бетона. Использовать промышленные, сточные и болотные воды для затворения и поливки бетона не рекомендуется.

ПесокВ качестве мелкого заполнителя для тяжелого бетона используют природный песок крупностью от 0,14 до 5мм. Природные пески разделяются наречные, морские и горные (овражные). Речные и морские пески имеют округлую форму зерен; горные содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетоном. Однако горные пески обычно больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские. Искусственные пески получают дроблением твердых и плотных горных пород, а также отвальных металлургических шлаков. Дробленые пески имеют высокую стоимость, и поэтому, их применяют для обогащения мелкого природного песка в бетоне. По зерновому составу пески делят на крупные, средние, мелкие и очень мелкие В песке для бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм, а зерен размером 5-10 мм не должно быть более 5 % по массе. Количество мелких частиц, прошедших через сито с отверстиями 0,14 мм, не должно превышать 10%. Глинистые и пылевидные частицы, органические примеси, сернистые и сернокислые соединения являются вредными примесями в песке. Глинистые и пылевидные частицы увеличивают суммарную поверхность заполнителя, при этом повышается водопотребность бетонной смеси, вследствие чего снижается прочность бетона. Кроме того, глинистые примеси, обволакивая тонким слоем зерна песка, ухудшают сцепление их с цементным камнем и снижают прочность бетона. Органические примеси (остатки растений, перегной и т. п.) снижают прочность цементного камня и могут явиться источником его разрушения. Сернистые и сернокислые соединения (гипс, серный колчедан и др.) способствуют коррозии бетона.

Крупный заполнитель для тяжелого бетона это щебень или гравий:

ГравийРыхлая смесь зерен округлой формы размером 5 — 70 мм, образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых , горных пород. Гравий может быть горным (овражным), речным и морским. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской гравий чище горного, но зато с гладкой поверхностью, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором. Для улучшения сцепления его можно дробить на щебень.

ЩебеньРыхлая смесь, получаемая дроблением больших кусков различных твердых горных пород, а также кирпичного боя, шлаков и др. Полученную смесь зерен различных размеров (5 — 70 мм) подвергают рассеву на отдельные фракции. В зависимости от размера зерен гравий и щебень подразделяют на фракции (в основном) 5 — 10, 10 — 20, 20 — 40 и 40 – 70 мм. В каждой фракции гравия или щебня должны быть зерна всех размеров — от наибольшего до наименьшего для данной фракции. Для приготовления бетона более экономичен предельно крупный гравий или щебень, так как при этом снижается расход цемента. Но наибольший размер зерен крупного заполнителя должен быть не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции или не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры. При бетонировании плит допускается применение до 50 % зерен крупного заполнителя наибольшей крупности, равной половине толщины плиты. Содержание зерен крупнее установленного наибольшего размера допускается не более 5% по массе гравия или щебня. Содержание в гравии или щебне лещадных или игловидных зерен не должно превышать 15 % по массе. Для тяжелых бетонов следует применять щебень, получаемый из горных пород, имеющих прочность в 1,5 — 2 раза выше заданной марки бетона. Содержание в щебне зерен слабых, выветрившихся пород не должно превышать 10% по массе. Проверяется также морозостойкость гравия и щебня. Окончательно пригодность гравия или щебня для бетона требуемой марки устанавливают по результатам испытания бетона на данном заполнителе.

akmbeton.ru

Правила укладки бетона и ухода за ним

Современный бетон представляет собой очень практичный и удобный строительный материал, ведь его свойства могут изменяться в широчайшем диапазоне. Но важно понимать, что параметры бетонной смеси во многом зависят и от того, как производится её укладка и дальнейший уход за твердеющим бетоном. Перед началом бетонных работ обычно требуется выполнить ряд подготовительных операций, например, смазать опалубку. Если это не многоразовые фанерные щиты, а обычные доски, то их требуется увлажнить; щели в опалубке законопатить. Увлажнение всех поверхностей, с которыми может контактировать бетон, производится для того, чтобы исключить потерю воды из состава бетонной смеси. Отношение воды и вяжущего (цемента) – один из важных критериев, на который опираются при подборе дозировки компонентов бетона, поэтому в случае уменьшения доли воды баланс будет нарушен, а свойства будущего бетона изменятся. Конечно, в действительности все не настолько плачевно, но на практике предпочитают не рисковать, ведь цена вопроса – надежность целого возведенной конструкции.

Основные правила укладки бетона требуют:

— Непрерывно укладывать смесь. Если данное правило нарушается, то необходимо создавать рабочие швы. В некоторых ситуациях непрерывность заливки является непременным условием, например, как в случае с фундаментами для машин и оборудования, работающего в динамическом режиме.

— Правильности создания рабочих швов. Такие элементы должны иметь неподвижные поверхности. Более того, граница стыка – это еще и граница изменения направления усадочных деформаций. Повышенные напряжения, действующие на шов, требуют тщательного выбора места устройства стыков и технологию из создания.

— Уплотнять бетон. Бетон, который укладывали без уплотнения, будет намного менее прочен, чем тот, который вибрировали. В ходе данной процедуры исчезают пустоты, и пузырьки воздуха выходят из состава смеси. В некоторых случаях допускается выполнять «штыкование» бетона, например, с помощью обычного стального прута, но данная процедура чаще всего используется при заливке сравнительно небольшого объема искусственного камня.

— Защищать залитый бетон, находящийся в раннем возрасте твердения. Если смесь была залита недавно и её прочность к моменту возобновления работ минимальна, то желательно стараться не сотрясать опалубку, а также не использовать вибраторы на расстоянии до 1м от границы раздела уложенной и укладываемой смеси.

Основные правила ухода за бетоном.

В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки в результате испарения может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать большие его усадки и растрескивание. Для того чтобы бетон после твердения имел проектные прочностные характеристики, за ним после укладки нужен определенный уход. Через несколько часов, после затвердения бетонной смеси, если температура выше +15°С, поверхность следует поливать водой, но, не струей, а в виде дождя, каплями, чтобы конструкция не размывалась, особенно этого следует придерживаться во время первого полива. Вместо увлажнения поверхностей бетона, его можно накрывать полиэтиленовой пленкой, которая будет препятствовать пересыханию конструкции, и поддерживать в ней определенный влажностный режим. Если бетон потеряет воду до набора указанной проектной прочности, обычно – это 75%, на его поверхности могут появиться микротрещины, которые будут значительно снижать прочность изделия.

Существуют множество рекомендаций по уходу за бетоном во время твердения, но, все они сводятся к тому, чтобы не допустить потери влаги конструкцией. Потеря, которая может зависеть от многих факторов, главный из которых – высокая температура воздуха. Сильный ветер, также может очень быстро высушить бетон, даже при сравнительно невысоких температурах воздуха.

Рекомендуется ухаживать за бетоном 15 дней, в первую треть, поливая его 3 – 4 раза в сутки, ночью поливают один раз. В дальнейшем – 2 раза в сутки. Точное время полива может быть определено при наблюдении за бетоном, если он достаточно влажный, то и поливать его не стоит, а если влага высыхает очень быстро, то, возможно, что и периодичность увлажнения поверхности может проводиться через каждые 2 часа.

При температуре наружного воздуха от +5 до +15 °С. Увлажнять бетон следует по мере его высыхания, а при +5 °С и ниже, конструкции не поливают.

Помимо увлажнения свежеуложенный бетон следует защитить от размыва дождем, выветривания, а также от сотрясений и деформаций, от размыва грунтовыми водами. Если эти воды агрессивны, необходимо исключить не только размыв, но и соприкосновение с ними бетона.

Хождение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки разрешается не раньше того времени, когда бетон наберет прочность 15 кгс/см2.

akmbeton.ru

Основные свойства бетона - АКМ Бетон

Прочность при сжатии — является основным показателем механических свойств бетона. По ней устанавливается класс бетона. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», класс обозначается латинской буквой «B» и цифрами, показывающими выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что бетон данного класса в 95 % случаев выдерживает давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для класса В25 нормативная прочность на сжатие, применяемая в расчетах, — 18,5 МПа. Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см² (ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия»). Марка бетона определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных до испытания в течение 28 суток в нормальных условиях (при Т = 15-20 С и относительной влажности воздуха не менее 90%). По пределу прочности при сжатии для бетонов установлены следующие марки бетонов: М100, М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700 и т.д.

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками

Класс бетона по прочности на сжатие

Средняя прочность бетона данного класса, кг/см²

Ближайшая марка бетона по прочности

Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса, %

В2 26,2 М-25 -4,6
В2,5 32,7 М-35 +7,0
В3,5 45,8 М-50 +9,1
В5 65,5 М-75 +14,5
В7,5 98,2 М-100 +1,8
В10 131,0 М-150 +14,5
В12,5 163,7 М-150 -8,4
В15 196,5 М-200 +1,8
В20 261,9 М-250 -4,5
В22,5 294,4 М-300 +1,9
В25 327,4 М-350 +6,9
В30 392,9 М-400 +1,8
В35 458,4 М-450 -1,8
В40 523,9 М-500 -4,8
В45 589,4 М-600 +1,8
В50 654,8 М-700 +6,9
В55 720,3 М-700 -2,8
В60 785,8 М-800 +1,8

Предлагаемая таблица позволяет узнать марку бетона и класс его по прочности на сжатие. Марка бетона это сопротивление осевому сжатию (растяжению, изгибу) в кгс/см² эталонных образцов-кубов. Класс бетона – числовая характеристика его любого свойства с гарантированной обеспеченностью 95%. Соотношение между маркой и классом по прочности составляет V=13,5%. К примеру – класс В-10 (средняя прочность кгс/см² – 131) соответствует ближайшей марке М150.

При бетонировании ряда конструкций, например, бетонных дорожных покрытий, важно знать прочность бетона при изгибе. Для этого испытывают образцы-балки. Для обычных железобетонных конструкций широко применяют бетон марок М200 и М250, а для предварительно-напряженных железобетонных конструкций — МЗОО-М5ОО. Бетон марок М100 и М150 используют для оснований, фундаментов и других массивных монолитных конструкции.

Основные факторы, влияющие на прочность бетона — активность цемента и соотношение массы воды и цемента в составе бетонной смеси (водоцементное отношение В/Ц или обратное ему цементоводное отношение — Ц/В). Зависимость прочности обычного бетона от Ц/В и марки цемента в общем виде выражают формулой: Rб = А Rц (Ц/В — 0,5), где Rб — прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа; Rц — активность цемента, МПа; А — коэффициент, учитывающий качество заполнителей и вяжущего (для высококачественных — 0,43, для рядовых — 0,4, для пониженного качества — 0,37). На прочность бетона определенное влияние оказывает зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания его составляющих в бетоносмесителе, когда все зерна заполнителя полностью покрыты слоем цементного теста. Значительное влияние на прочность бетона оказывают степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона. Хорошо уплотненный бетон в благоприятных температурных и влажностных условиях непрерывно набирает прочность в течение ряда лет. При этом в первые 7 -10 суток прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 суткам замедляется и, наконец, в возрасте свыше 1 года постепенно затухает. Например, бетонные образцы при хранении в нормальных условиях в 7-суточном возрасте имеют среднюю прочность, равную 60 -70% от 28-суточной (марочной) прочности, в возрасте 180 суток, 1 года и 2 лет их прочность соответственно составляет 150%, 175% и 200 % марочной прочности.

Подвижность или осадка конуса. В маркировке бетона подвижность обозначается буквой «П» с коэффициентом от 1 до 5 (например: П3) либо осадка конуса — «ОК» с обозначением в см, (например осадка конуса 10-15 см, что соответствует обозначению П3). Для практического применения этого параметра важно знать следующее: Стандартные монолитные работы выполняют с применением бетонной смеси с подвижностью П2 или П3. Заливку густоармированных или плотноармированных конструкций, колонн и прочих узких полостей, также узких опалубок, труднодоступных для заполнения товарным бетоном, рекомендуется использовать бетон с подвижностью П4 и П5 с осадкой конуса от 16-21 см. Подобная бетонная смесь в строительном обществе называется — литой бетон. Бетон с высокой осадкой конуса хорошо переносит укладку в опалубку, без использования вибратора. Аналогично, высокую подвижность бетона П4 — П5 стоит выбрать, если для укладки бетонной смеси используется автобетононасос.

Водонепроницаемость. обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки. Плотный бетон при толщине железобетонных конструкций более 200 мм, как правило, оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью водопроницаемости, т. е. величиной наименьшего давления воды, при котором она еще не просачивается через бетонный образец. По этому показателю бетоны разделяют на 12 марок: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18, W20, W25 и WЗО, т. е. на бетоны, которые выдерживают давление соответственно не менее 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и т. д. до 3 МПа. Для повышения водонепроницаемости бетона применяют специальные покрытия, например, пленки из пластмасс или уплотняющие добавки. Значительно возрастает водонепроницаемость бетона при применении расширяющихся цементов.

Морозостойкость. обозначается латинской букой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон. Высокой морозостойкостью обладают бетоны с плотной структурой на низкоалюминатном портландцементе и высококачественном гранитном щебне.

Плотность. Обычный тяжелый бетон не является плотным материалом. Имеющиеся в бетоне поры образовались вследствие испарения излишней воды, а также неполного удаления воздушных пузырьков при уплотнении бетонной смеси. Плотность бетона повышается при тщательном подборе зернового состава заполнителей, уменьшении водоцементного отношения и применении, пластификаторов, снижающих водопотребность смеси при той же подвижности, а также за счет тщательного уплотнения бетонной смеси. С возрастанием плотности бетона повышаются его свойства — прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и др.

Примеры обозначения бетонов в соответсвии с их основными свойствами:

Подвижность бетона
Наименование марка
Наименование марка
Наименование марка
Бетон П1 (осадка конуса 1-4 см) летний П1 В7,5 F50 M100П1 В12,5 F50 M150 П1 В15 F50 M200П1 В20 F200 W6 M250 П1 В25 F200 W6 M350П1 В30 F200 W6 M400
Бетон П2 (осадка конуса 5-9 см) летний П2 В7,5 F50 M100П2 В12,5 F50 M150 П2 В15 F50 M200П2 В15 F200 W6 M250 П2 В20 F200 W6 M350П2 В25 F200 W6 M400П2 В30 F200 W6 M400
Бетон П3 (осадка конуса 10-15 см) летний П3 В7,5 F50 M100П3 В12,5 F50 M150 П3 В15 F50 M200П3 В20 F200 W6 M250 П3 В25 F200 W6 M350П3 В30 F200 W6 M400
Бетон П4 (осадка конуса 16-20 см) летний П4 В7,5 F50 M100П4 В12,5 F50 M150 П4 В15 F50 M200П4 В20 F200 W6 M250 П4 В25 F200 W6 M350П4 В30 F200 W6 M400
Спецбетон высокомарочный летний П3 В35 F200 W6 M450П3 В40 F200 W6 M500П3 В40 F200 W6-1 M500 П4 В35 F200 W6 M450П4 В40 F200 W6 M500 П4 В40 F200 W8 M500П4 В50 F200 W10 M700П4 В55 F200 W10 M700

akmbeton.ru


Смотрите также