Современному строительству-долговечный бетон. Долговечность бетона лет


Долговечность бетона

Даже через 18—20 лет пребывания бетона во влажной среде цементный камень содержит 30—40% негидратированных частиц клинкера. Следовательно, в гидратацию вступает не свыше 60% цемента. Тогда расчетное водоцементное отношение для бетона высокой степени морозостойкости будет составлять порядка 0,3. В этом случае в бетоне практически не должно содержаться капиллярных пор, которые влияют на его морозостойкость. Вода, содержащаяся в контракционных порах и порах геля, замерзает только при температурах от —30 до —78° С. Наличие в цементном камне такого вида пор, не заполненных водой, может только благоприятно влиять на морозостойкость бетона. В рассматриваемом нами опыте более половины воды затворения пошло на образование капиллярной пористости бетона, резко снизившей его морозостойкость. Кстати, настенную плитку лучше класть уже на застывший бетон. Сейчас купить настенную плитку, но нужно быть внимательнее, некоторые типы настенной плитки весьма требовательны к поверхности.

Образцы раствора состава 1:2 и бетона состава 1:1:2 были изготовлены на портландцементах Воскре-сенского и Белгородского за’водов. Сразу после изготовления образцы подвергали трехчасовому пропариванию при температурах 100 и 110° С и параллельно — прогреву на плите при температуре 100° С. После прогрева в суточном и 28-суточном возрасте образцы испытывали на морозостойкость по стандартной методике. Наряду с ними испытывались на морозостойкость и не-прогретые образцы, выдержанные в нормальных условиях в течение 28 суток. До испытания на морозостойкость образцы хранили сутки в нормальных условиях.Кроме лабораторных образцов на морозостойкость испытывали призмы, выпиленные из стеновых вибропрокатных панелей, изготовленных на Люберецком заводе.

Опыты показали, что при соответствующих режимах тепловой обработки в большинстве случаев испытанные до 200 циклов бетоны имели коэффициент морозостойкости, равный единице, т. е. образцы, подвергнутые тепловой обработке, не снизили своей прочности и имели такую же морозостойкость, как нормально твердев-шие.Призмы, выпиленные из вибропрокатных панелей, изготовленных на Люберецком заводе, выдержали более 100 циклов замораживания и оттаивания и при коэффициенте морозостойкости, равном единице, не имели видимых разрушений.

Следовательно, несмотря на то, что тепловая обработка в принципе понижает морозостойкость бетона, и несмотря на возможность появления в вибропрокатном бетоне вследствие жесткого режима прогрева дефектов микроструктуры (направленные микротрещины и поры), морозостойкость его все-таки достаточно высокая. Это объясняется главным образом тем, что в силу жесткости смеси, малого водоцементиого отношения (0,28— 0,3), хорошего виброуплотнения мелкозернистый бетон имеет высокую плотность и малую капиллярную пористость.Существенный интерес представляет морозостойкость легких бетонов на пористых заполнителях после тепловой обработки.

12 декабря 2012

www.stroysovet.ru

Влияние возраста на прочность бетона

Зависимость между В/Ц и прочностью бетона действительна только для одного вида цемента и в одном возрасте. Зависимость прочности от отношения гель: пространство является более общей, поскольку количество геля в цементном тесте в любое время само по себе зависит от возраста и вида цемента. Другими словами, различные цементы требуют различной продолжительности во времени для получения такого же количества геля.

Влияние условий выдерживания бетона на прочность будет рассмотрено в данной главе ниже, но здесь мы сталкиваемся с практической проблемой прочности бетона, который испытывается в различном возрасте. В большинстве случаев испытания проводятся в возрасте 28 суток, когда прочность бетона значительно ниже его прочности в более позднем возрасте. Ранее рост прочности после 28 суток рассматривался лишь как фактор, увеличивающий запас прочности, но в 1957 г. в Строительных правилах для железобетона (СР 114) было предусмотрено, что при проектировании состава бетона следует учитывать рост прочности бетона при отсутствии нагрузки до определенного возраста.

Строительные правила СР 114 определяют допускаемые напряжения в различные сроки, причем за единицу принят предел прочности при сжатии в 28-суточном возрасте. Разумеется, указанные данные не применимы при использовании ускорителей твердения.

Часто требуется проверить пригодность бетонной смеси задолго до того, как будут известны результаты испытания бетона в возрасте 28 суток. Однако, даже если условия выдерживания тщательно соблюдались, предварительное вычисление прочности 28-суточного бетона на основе прочности, измеренной в возрасте 7 суток, затруднено, главным образом, из-за вариаций в степени роста прочности цементов.

Когда отсутствуют более точные данные по применяемым материалам, можно принять 28-суточную прочность в 1,5 раза больше 7-суточ-ной. Строительные правила СР 114 (1957) допускают 7-суточную прочность, равную не менее чем 2/з требуемой 28-суточной. Опыты показали, что для бетонов, приготовленных на обычном портландцементе, отношение 28-суточной прочности к 7-суточной обычно находится в пределах 1,3—1,7, в большинстве случаев 1,5. Экстраполяция 7-суточной прочности по Строительным правилам совершенно надежна. Однако в жарком климате ранний рост прочности выше и отношение 28-суточной прочности к 7-суточной имеет тенденцию быть ниже, чем при холодном климате.

Хюммель рекомендует использовать примерно линейное отношение между прочностью и логарифмом возраста в пределах от 3 суток до двух месяцев. Таким образом, если определена прочность через 3 и 7 суток, то путем экстраполяции можно вычислить 28-суточную прочность.

Все упомянутое здесь применимо только для бетона, изготовленного из обычного портландцемента. Другие цементы наращивают прочность в различной степени, и при их применении предварительное установление прочности должно быть основано на экспериментальных результатах.

uralzsm.ru

От чего зависит долговечность бетона

В нашу компанию нередко обращаются с этим и другими вопросами по поводу применения различных марок бетона.

В нашу компанию нередко обращаются с этим и другими вопросами по поводу применения различных марок бетона.

Главный критерий, определяющий долговечность бетонной монолитной конструкции – правильно подобранная марка и соответствие заявленных производителем характеристик бетона реальному положению вещей. С другой стороны, не менее важным является соблюдение заказчиком технологических условий на объекте.

Марка бетона определяет его прочностные характеристики, но, помимо этого, существуют дополнительные характеристики, которые достигаются за счет применения специальных химических добавок. Так получают бетон специального назначения. Бетон может иметь повышенные характеристики по влагостойкости или выдерживать экстремально низкие температуры – все это обусловлено составом и технологией производства.

Таким образом, обычный бетон с повышенными прочностными характеристиками вряд ли подойдет для сооружения ливневой канализации, или коллектора, где он будет постоянно подвергаться воздействиям влаги. Для этого применяется так называемый гидротехнический, или влагостойкий бетон, предназначенный для использования в условиях с повышенной влажностью.

Практически любая добавка для бетона вступает в химическую реакцию, для которой необходима влажность и поддержание температуры. Например, для увеличения характеристик по влагостойкости в бетон добавляют известь. Эта добавка используется достаточно широко, так как она наиболее дешевая и ее применение дает высокий результат.

Существует пять марочных обозначений влагостойкого бетона: W12, W8, W6, W4 и W2. Индекс означает давление воды (кгс/см2), которое способен выдержать опытный образец, не пропустив воду.

Морозостойкость бетона – свойство, позволяющее бетону сохранять свои характеристики при цикличном сильном понижении температуры и последующем оттаивании. По этой характеристике бетон бывает восьми видов: F500, F400, F300, F200, F150, F100, F75, F50. Индекс обозначает число циклов замерзания и размораживания.

После заливки бетона требуется специальный комплекс мер для его правильного затвердевания. Эти меры зависят от времени года: летом влажность бетона поддерживается с помощью поливки поверхности монолитной конструкции и укрывания пленкой, зимой – необходимо использование МПД, подогрева и накрывания. Первичный этап твердения бетона составляет 10-30 дней.

Правильный выбор наполнителя позволит купить готовый бетон, обладающий требуемой долговечностью. В качестве основных наполнителей используются гранитный щебень, гравийный щебень, керамзит, а также – металлическая, или пластиковая стружка (фибра).

Гранит чаще всего применяется там, где важна повышенная прочность бетонной конструкции, однако, встречаются более дешевые горные породы, которые по плотности вполне соответствуют гранитному щебню при более низкой цене.

Гранит бывает двух видов: для дорожного строительства и для жилищного строительства. Разница заключается в радиационном фоне таких строительных материалов. Покупка бетона у поставщика, в котором вы не уверенны, может привести к тому, что будет поставлен бетон с повышенным радиационным фоном, неприемлемый для строительства жилья. В таких случаях можно успешно подавать в суд.

Бетон, отвечающий требованиям для жилищного строительства, еще называют «экобетоном».

Гравий применяют при строительстве конструкций, которые либо не имеют несущего назначения, либо вес распределяется по ним таким образом, что избыточная прочность бетона на граните неоправданна.

Тип и шаг арматуры в конечном итоге также влияет на долговечность. Подбор арматуры и контроль над ее вязкой и шагом – задача, требующая квалификацию прораба монолитных работ. Если Вам необходима консультация, или услуги прораба монолитных работ, вы можете обратиться в нашу компанию. Позвоните по телефону 8(495)363-70-52, чтобы заказать бетон в Москве и Области, или получить консультацию специалиста.

Использование противоморозной добавки в зимнее время является важным для того, чтобы обеспечить долговечность конструкции из бетона. При температурах ниже минус пяти градусов по Цельсию ПМД добавляют в обязательном порядке. ПМД играет роль реагента, препятствующего замерзанию воды. Вода в жидком состоянии необходима для правильного затвердевания бетона. Если вода кристаллизуется, возможно неравномерное затвердевание бетона, вулканизация и отслаивание, что может вызвать необходимость демонтажа дорогостоящей конструкции, ввиду брака.

В случае, если противоморозная добавка подобрана неверно, или отсутствует, бетон продолжит затвердевание только при повышении температуры.

Вообще, при проведении монолитных работ зимой, важно обеспечить не только противоморозную добавку, но и подогрев будущей конструкции. Для этого есть ряд способов: подогреваемая опалубка, подогревающие кабели, специальные шатры, в которые пушками нагнетается горячий воздух…

Как Вы видите, нюансов очень много. Вы можете получить подробную консультацию у любого из операторов Столичной Домостроительной Компании, а также - заказать бетон, арендовать строительную технику, или бетононасос, позвонив по телефону 8(495)363-70-52.

sdskbeton.ru

Современному строительству-долговечный бетон. : Статьи

На главную / Статьи / Современному строительству-долговечный бетон.

Современному строительству долговечный бетон

В.П. ТРАМБОВЕЦКИЙ, канд. техн. наук, НИЦ «Строительство»

  С каждым годом доля «великовозрастных» строительных объектов растет опережающими темпами в сравнении с новостройками. Для давно построенных объектов, а среди них больше всего - из бетона, начинается нелегкая жизнь: эксплуатационные требования постоянно растут в соответствии с потребностями этой самой среды. Отсюда - возрастающее число крупных и мелких аварий, выход объектов из строя, неисчислимые потери финансовых и трудовых ресурсов, нарастание социальных проблем.

    Тяжелое наследие  Как известно, наиболее крупные и долговременные инвестиции осуществляются в сооружение зданий и объектов инфраструктуры. Именно поэтому общественное внимание должно быть обращено не только на начальную, но, главным образом, на возрастающую с каждым днём стоимость эксплуатации этих сооружений. Становится совершенно очевидным, что бурно развивающееся в настоящее время строительство совпадает по времени с ростом расходов на эксплуатацию и ремонт существующего гигантского фонда инфраструктуры.  Сегодня нет проблем в деле изготовления долговечного бетона даже для весьма агрессивных и коррозионных сред. Проблема заключается в создании надежных и долговечных железобетонных конструкций, что представляет собой далеко не простую задачу. Если задача обеспечения надежной работы новых конструкций, наиболее благоприятных условий их эксплуатации и своевременного предупредительного ремонта не будет решена сегодня, то следующее поколение - а это наши дети - будет существенно ограничено в своих возможностях строить благополучное будущее. Большую часть ресурсов они будут расходовать на ремонт конструкций, доставшихся им в наследство от нашего поколения.    Зарубежный опыт  Подсчитано, что в США эксплуатируется более 595 тыс. автодорожных мостов, из которых примерно 25% имеют те или иные повреждения и требуют ремонта, реставрации или замены.В настоящее время стоимость эксплуатации мостов превышает $1 млрд ежегодно, а стоимость эксплуатации всех зданий и сооружений превышает $20 млрд. Нетрудно представить себе, какой груз проблем мы оставим своим потомкам, если не решим вопросы долговечности хотя бы капитальных сооружений. А ведь в нашей северной стране, по оценкам специалистов, до 75% зданий и сооружений, в том числе мостов и дорог, подвергаются агрессивным природным воздействиям.  За рубежом же всё большее применение находит практика государственно-частного партнерства, когда подобные объекты передаются крупным строительным компаниям на основе концессионных соглашений, предусматривающих проектирование, строительство и эксплуатацию объекта в течение определенного периода. При этом данные организации заинтересованы в максимально длительной безремонтной эксплуатации.

  В других случаях от проектировщиков стали требовать оценки полной стоимости проекта с учетом расходов на эксплуатацию и оценки потерь в случае раннего выхода объекта из эксплуатации, что заставляет инвесторов соглашаться на применение лучших материалов и проектных решений для возврата вложенных средств с наибольшей выгодой.  Кроме того, в договор подряда теперь вписывают гарантийный срок на эксплуатацию сроком не менее 10 лет, что и подрядчика вынуждает иначе подходить к качеству выполняемых работ. В качестве примера можно сослаться на опыт Великобритании в сооружении используемых подвальных жилых помещений.Доверяется такое строительство только специально аккредитованным компаниям, которые, пройдя соответствующую проверку, докажут свою способность обеспечить безопасность помещения и здоровые условия проживания в нём в течение не менее 10 лет после окончания строительства.С заказчиками или покупателями такого здания подписывается контракт, в котором участвует и страховая компания, которая потом несёт полную ответственность за дом в гарантийный срок, в том числе и в случае изменения владельца дома, а также за работу субподрядчика, если таковой привлекался к работе.    Долговечность конструкций  Применяемый в течение многих лет в отечественной и зарубежной практике термин «долговечность конструкций» является субъективным и часто трудно определимым количественно. За рубежом его часто заменяют термином «срок службы», который измеряется количеством лет. Этот термин относится к конструкциям, проявляющим удовлетворительные эксплуатационные качества в течение оговоренного периода времени без непредвиденных расходов на эксплуатацию.  Конструкции и сооружения рекомендуется проектировать с учетом заданного срока службы. Отечественные специалисты эту проблему достаточно хорошо знают и понимают, а потому предпринимают определенные усилия для разработки именно таких методов проектирования конструкций. Однако, как правило, конструкция или сооружение, после их изготовления переходит во владение эксплуатирующей организации, то есть для них начинается наиболее сложная пора эксплуатации.  За рубежом для наиболее ответственных сооружений разрабатываются специальные концепции эксплуатации. Если до сих пор подход к эксплуатации основывался на интуиции и опыте, то современный подход опирается на научную основу, развитие так называемых стратегий эксплуатации, которые зачастую становятся интегральной частью проектов новых ответственных сооружений.  Все конструкции и сооружения, как известно, выполняют одну или несколько функций, большинство из которых являются постоянными и активными, хотя некоторые из них могут быть пассивными и реализовываться только по требованию.    Три причины отказа конструкций  Различают три основные причины потери функциональности (отказа) конструкций, ведущие к снижению прочности, потере внешнего вида, или эксплуатационных свойств:-технические - вызванные старением материала;

-внешние (предусмотренные и непредвиденные) - вызванные загрязнением внешней среды: авариями, землетрясениями, вандализмом и т. д.; человеческий фактор - ошибки в проектировании, реализации проекта, эксплуатации.  Применительно к разработке стратегии эксплуатации бетонных конструкций следует иметь в виду известный «закон пяти» Де Ситтера, который утверждает, что один доллар, потраченный на долговечность на стадии проектирования, эквивалентен пяти долларам, потраченным на превентивную эксплуатацию, и двадцати пяти долларам, потраченным на коррективную эксплуатацию, т. е. на ремонтно-восстановительные работы.    Стратегии эксплуатации  Возможные последствия потери функциональности (отказа) конструкций оцениваются экономическими и социальными категориями и являются основой при выработке стратегии эксплуатации. Цель стратегии - обеспечение экономически сбалансированных технических мероприятий на уровне отдельных компонентов и конструкции в целом, позволяющих содержать конструкцию в таком состоянии, когда она может выполнять свои функции в течение определенного периода времени с достаточной надежностью, эксплуатационной пригодностью и надлежащим внешним видом. Приступая к выработке стратегии, следует определить функциональные требования, которым должна отвечать конструкция (компонент), и последствия, к которым может привести преждевременная потеря прочности.  Известны три принципиально отличные стратегии эксплуатации:-коррективная;-по срокам службы;-по срокам достижения уровня неприемлемости.  В первом случае эксплуатационные действия предпринимаются после обнаружения признаков отказа в конструкции; во втором - через определенный период эксплуатации; в последнем случае - после достижения конструкцией или отдельным ее компонентом предельного состояния.  Эти стратегии применяются на компонентном уровне. Дело в том, что большинство сооружений представляет собой многокомпонентные системы. Несмотря на безупречное выполнение функций большинством компонентов, сооружение в целом может утратить проектные свойства в результате выхода из строя одного или нескольких компонентов. Поэтому на уровне сооружения для каждой из его функций создается система декомпозиции с использованием принципов системного анализа, разработаны модели их эксплуатации с принятием решения пока только на качественном уровне.    Оценка стоимости эксплуатации  Используются три типа стоимости: риска, ремонта и инспекции. Очевидно, что целью эксплуатации является минимальная стоимость срока службы. Поэтому все указанные выше стоимости должны быть привязаны ко времени. Чем дольше выполняет свои функции элемент, тем ниже будет стоимость единицы времени его эксплуатации, но при этом растет риск отказа конструкции, для снижения которого приходится чаще проводить инспекции.  В связи с длительным сроком службы строительных конструкций заметную роль в проблемах надежности приобрел фактический банковский процент на вложенный капитал. Существуют упрощенные формулы для количественного определения ожидаемой удельной стоимости эксплуатации для всех трех эксплуатационных стратегий. Разработано несколько вариантов компьютерных программ, которые с учетом вероятностных схем деградационных процессов автоматически определяют наиболее экономичную стратегию или выдают стоимость заданной стратегии.  Возможность количественной оценки стоимости отдельных компонентов и сооружений в целом с учетом эксплуатационных расходов и рисков отказа позволяет оценить целесообразность дальнейшей эксплуатации некоторых сооружений и даже их досрочной замены, например, мостов.    Оценка жизненного цикла конструкции  Профессор Шиссель из Германии предложил свою экономически оптимизированную модель стратегии эксплуатации конструкций на основе вероятностных оценок жизненного цикла отдельных её компонентов. Оценка срока жизни конструкции включает определение вероятности наступления ряда предельных состояний (например, депассивации арматуры), учитывая внешние воздействия (действие антиобледенителей и т.д.) и сопротивление элемента или конструкции в целом проницанию хлоридов.  Создание практической модели поведения конструкции во времени предусматривает проведение мониторинга с момента введения конструкции в эксплуатацию с учетом всех её фактических характеристик. Предлагаемые автором модели жизненного цикла конструкций, которые учитывают влияние факторов эксплуатации, позволяют оптимизировать стоимость ремонтов с учетом большого числа параметров: технических и функциональных требований, безопасности, эстетики, экономии, экологии и т.д. Разработаны математические методы сортировки и выбора приоритетов разной степени сложности с учетом большого числа параметров, которые могут быть использованы проектировщиками при выборе оптимальных вариантов эксплуатации. Идентификация и выбор соответствующих методов принятия решений составляет значительную часть системы управления жизненным циклом конструкции, что, в конечном счете, позволяет эффективно продлевать сроки жизни различных зданий и сооружений из бетона.    Недостаток инвестиций в науку  Но уровень научных достижений в области строительства, в том числе и в области бетоноведения, несопоставим, к сожалению, с достижениями в других областях науки и техники. Основным барьером инноваций в строительстве являются слишком высокие риски вложений в строительную науку и технологии. По данным Ф. Ятымович (США), среднемировые расходы на исследования и разработки в процентах от продаж в этих областях составляют:

  Данные вышеприведенной таблицы подтверждают закономерность заметного отставания достижений в строительстве от разительных, буквально революционных достижений во многих других областях, например, биотехнологии, информационной технологии и т.д. Вызывает удивление, что современное сверхвысокое и сверхдорогое здание или мост с невиданным доселе пролетом, от нормального функционирования которых зачастую зависит жизнь огромного количества людей, в ходе строительства и эксплуатации управляются сравнительно примитивными единичными системами контроля и мониторинга, стоимость которых несопоставимо мала по сравнению со стоимостью контролируемых ими объектов и жизнями людей, а современный автомобиль, который обеспечивает комфортную и безопасную жизнь всего одного или нескольких человек от силы, напичкан управляющими системами, стоимость которых сопоставима со стоимостью самого автомобиля.    Комплексный подход  Говоря о сроке службы конструкций из железобетона, нельзя не упомянуть о сложности и многогранности проблемы, которая, по мнению некоторых известных зарубежных специалистов, зачастую решается не совсем корректно. Так, например, С. Ростам из Дании полагает, что поиск путей продления срока службы железобетона только исследованием и усовершенствованием свойств бетона и арматурной стали мало продуктивен, хотя и представляет определенный интерес. Проблему следует решать комплексно, усовершенствование свойств обоих материалов и их оптимизация должны осуществляться с учетом их свойств в динамике и с учетом существа происходящих в конструкции процессов под воздействием окружающей среды.  Последние 15-20 лет специалисты-бетоноведы посвятили разработкам и изучению свойств так называемых бетонов высокой технологии, отличающихся высокой плотностью и низкой проницаемостью. Их применение принесло заметный эффект в повышении долговечности бетона, однако в плане защиты от коррозии у таких бетонов выявился другой недостаток - уменьшение количества гидроокислов кальция, которые связываются пуццолановыми добавками.  Существенно более эффективным оказалось применение более современных, самоуплотняющихся бетонов, которые помимо своей основной роли защиты арматуры от коррозии играют и определенную экологическую роль защиты работающего персонала от вибрации и окружающей среды от шума и пыли. Однако в обоих случаях рецептура бетонов существенно усложнилась, и для изготовления долговечных конструкций без изъянов требуются более совершенная техника и квалифицированные кадры. Но при этом возрастает вероятность технологических ошибок с непредсказуемыми последствиями.  Кроме того, как уже упоминалось, одним из основных предназначений бетона является защита арматуры от коррозии, поэтому непроницаемый и долговечный бетон целесообразно применять с технической и экономической точек зрения только в защитном слое бетона.

  В последние годы к вопросам долговечности бетона привлечено внимание многих специалистов, и расчёты конструкций на долговечность становятся нормой во многих странах мира. В ЮАР, например, введены упрощенные контрольные испытания на долговечность, которые используются для оценки срока службы изделия. Эти испытания, базирующиеся на эксплуатационных характеристиках испытуемого изделия дают возможность подбора состава смеси для индивидуальных проектов.  Основной объем проблем железобетона концентрируется вокруг коррозии арматурной стали и напрямую связан с адекватностью её защиты слоем бетона. Защитный слой бетона подвержен воздействию таких агрессивных агентов, как ионы хлорида и двуокись углерода из атмосферы и физическому разрушению вследствие эффекта «замораживания-оттаивания». Для бетонных конструкций долговечность напрямую связана со способностью защитного слоя сохранять свои свойства в течение заданного срока эксплуатации.    Проектные концепции долговечности  В общем случае проектные концепции по долговечности могут быть предписывающего и эксплуатационного характера. Первые основаны на спецификациях материалов (технических условиях), вторые - на количественных прогнозах по долговечности, полученных из натурных испытаний и измеренных фактических характеристик материалов.  В Европе действующий стандарт на бетон EN 206 и переработанный на его основе немецкий стандарт DIN 1045-1 имеют предписывающий характер. Проектирование на долговечность заключается в правильном определении класса или области применения и правильном подборе материалов, соответствующих этим требовани¬ям (толщина защитного слоя и обработка бетона). В редких случаях для индивидуальных проектов требуется доказательство морозостойкости бетона в присутствии солей-антиобледенителей, иногда подтверждения его водо- или газонепроницаемости. Ряд европейских стран разработали свои эксплуатационные характеристики, используемые в дополнение к требованиям, изложенным в EN 206.  Во многих странах для повышения долговечности железобетонных конструкций применяют некоторые дополнительные меры, в том числе вторичную защиту бетона, ингибиторы коррозии, катодную защиту, коррозионно-стойкие и нержавеющие стали, неметаллическую арматуру и т д.

Технологии бетонов 2007

www.pol-beton.ru

Прочность тяжелого бетона, факторы, влияющие на прочность — Мегаобучалка

Прочность при сжатии является основным показателем механических свойств бетона. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных в течение 28 суток.

По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены следующие марки: М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Основные факторы, влияющие на прочность бетона - активность цемента и соотношение массы воды и цемента (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 Боломея-Скрамтаева:

1) для обычных бетонов (Ц/В<=2,5) Rб = А Rц (Ц/В - 0,5);

2) для высокопрочных бетонов (Ц/В>2,5) Rб = А1 Rц (Ц/В + 0,5);

где Rб - прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа;

Rц - активность цемента, МПа; А(А1) - коэффициенты, учитывающие качество заполнителей и вяжущего (для высококачественных -0,65 (0,43), для рядовых –0,6 (0,4), для пониженного качества –0,55 (0,37)).

На прочность бетона влияние оказывает зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания его составляющих. 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 сут. прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 сут. замедляется и в возрасте свыше 1 года затухает, в 7-суточном возрасте имеют среднюю прочность, равную 60 - 70% 28-суточной (марочной) прочности, в возрасте 180 сут., 1 года и 2 лет их прочность соответственно составляет 150, 175 и 200 % марочной прочности. Прочность бетона в возрасте n:

Rn=R28· (Lg n / Lg 28), где 90> n ≥ 3суток.

Свойства тяжелого бетона: пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, тепловыделение, усадки и набухание.

Средняя плотность тяжелого бетона колеблется в пределах 1800—2500 кг/м3 и зависит от средней плотности заполнителей.

Пористость. Бетон не является абсолютно плотным телом. Поры, хотя бы в очень малых количествах, будут находиться внутри частиц заполнителя, в цементном камне, между заполнителем и цементным камнем. Пористость тяжелого бетона колеблется от 6 до 15% в зависимости от рода заполнителей, состава бетона и методов уплотнения. Большое значение имеет характер пористости: крупные открытые поры ухудшают свойства бетона, мелкие замкнутые (при использовании пластифицирующих и гидрофобных добавок) улучшают свойства бетона.

Морозостойкость тяжелого бетона может колебаться от 50 до 300, марки по морозостойкости— 50, 100, 150, 200, 300. Морозостойкость бетона зависит от характера и величины пористости бетона, вида цемента и заполнителей. Жаростойкость тяжелого бетона невелика. Его можно применять для конструкций, подвергающихся длительному нагреву до температур не выше 200° С. Прочность при этом снижается на 30—50%, что надо учитывать при проектировании состава бетона.

Деформативность бетона.В бетоне различают деформации двух видов: объемные, развивающиеся во всех направлениях подвлиянием усадки, изменения температуры и влажности; силовые, развивающиеся главным образом вдольнаправления действия сил.Начиная с малых напряжений, в нем помимоупругих восстанавливающихся деформаций развиваютсянеупругие остаточные деформации.Поэтому силовые деформации в зависимости от характераприложения нагрузки и длительности ее действияподразделяют на три вида: при однократном загружениикратковременной нагрузкой, при длительном действиинагрузки и при многократно повторном действии нагрузки.

При однократном загружении бетона кратковременноприложенной нагрузкой деформация бетона образуется изупругой и неупругой пластической деформаций.Небольшая доля неупругих деформаций в течениенекоторого периода времени после разгрузкивосстанавливается.Свойство бетона, характеризующееся нарастанием неупругих деформаций при длительном действии нагрузки,называют ползучестьюбетона.

Деформации ползучести могут в 3-4 раза превышатьупругие деформации.Ползучесть бетона в сухой среде значительно больше,чем во влажной. Технологические факторы влияютна ползучесть бетона:с увеличением В/Ц и количества цемента на единицуобъема бетонной смеси ползучесть возрастает; с повышением прочности зерен заполнителей ползучесть уменьшается;с повышением прочности бетона, ползучесть уменьшается.

Деформации бетона при многократно повторяющимся действии нагрузки. Многократное повторение циклов загружения и разгрузкибетона приводит к постепенному накапливанию неупругихдеформаций. После достаточно большого числа циклов этинеупругие деформации, соответствующие данному уровнюнапряжений, постепенно выбираются, ползучесть достигаетсвоего предельного значения, бетон начинает работатьупруго. При больших напряжениях после некоторого числа циклов неупругие деформации начинают неограниченно расти, что приводит к разрушению образца.

 

 

megaobuchalka.ru

Возраст - бетон - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Возраст - бетон

Cтраница 1

Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загружения конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 сут.  [1]

Возраст бетона к моменту загружения существенно влияет на величину ползучести: чем старше бетон, тем деформации ползучести меньше.  [2]

Возраст бетона контролируемых конструкций не должен отличаться от возраста бетона образцов, испытанных для установления градуиро-вочной зависимости.  [4]

Возраст бетона основания пола должен быть равен минимум 21 сут; бетонное основание должно быть сухим, ровным, хорошего качества Неровность поверхности основания 5 мм во всех направлениях.  [6]

Чем больше возраст бетона к моменту приложения нагрузки, тем меньше будут деформации ползучести, так как со временем вязкость гелеобразной составляющей в цементном камне повышается.  [7]

Экспериментально установлено, что возраст бетона к моменту загружения сильно влияет на величину деформаций ползучести: чем моложе бетон в момент загружения, тем больше величина его деформации ползучести за один и тот же промежуток времени наблюдения. Такой харак тер влияния возраста бетона на егс ползучесть вполне закономерен. В такой же зависимости находятся и предельные деформации ползучести бетона, загруженного в разном воз расте.  [9]

Упругомгновенная деформация зависит от возраста бетона к моменту приложения нагрузки, так как величина модуля упругости бетона меняется во времени. Деформация ползучести зависит как от возраста бетона, так и от продолжительности действия данного напряжения.  [10]

Размеры и форма образцов, возраст бетона, а также составы бетонной смеси при использовании в них фракционированных заполнителей, эффективность методов укладки бетона влияют менее существенно на прочность при растяжении.  [12]

На результаты контроля прочности влияет возраст бетона. Кроме того, рост влажности бетона снижает о-в, но повышает ch Последняя определяется тремя параметрами: модулем Юнга Е, коэффициентом Пуассона vh плотностью р, поэтому для оценки прочности одного параметра ( с) недостаточно. Наиболее популярная в США формула для расчета прочности бетона ств а ехрфс), где а и Ъ - эмпирические постоянные, дает погрешность 20 %, которая не может быть уменьшена увеличением точности измерения скорости.  [14]

Водонепроницаемость бетонов зависит от плотности, возраста бетонов, вида цемента, условий твердения и др. Степень водонепроницаемости характеризуется величиной наименьшего давления воды, при котором она начинает просачиваться через бетонный образец.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru