Специальные виды тяжелых бетонов. Специальные бетоны


основный виды и их характеристики

Строительство зданий и сооружений невозможно без применения бетонного раствора. Бетоны выбирают, исходя из функций возводимого объекта строительства. Помимо известного цементно-песчаного раствора, который применяется для укладки кирпича, заливки пола и основания, используют специальные виды бетонов подходящие для особых случаев строительства. Специальные бетоны получают из цемента, добавок, воды и наполнителей, которые смешиваются до однородной консистенции. Бетонные спецсмеси с особыми характеристиками используются в местах, где обычный бетонный состав не в состоянии обеспечить постройкам нужную прочность и надежность.

Какие бетоны называются специальными?

Специальные бетоны называются таковыми за счет своей сферы использования и спецсоставляющих в бетонной смеси. Изготавливают спецбетоны из вяжущих веществ, заполнителей и основных компонентов бетонного раствора. В специальных бетонах содержатся добавки, которые способны улучшить качества и свойства в бетоне, необходимые для спецстроительства. Добавки в раствор позволяют уменьшать или увеличивать плотность разновидностей бетона, ускорять или, наоборот, замедлять застывание раствора.

Специальным бетонам присуще множество преимуществ, из-за которых материал нашел применение в дорожном, производственном, гидротехническом строительстве с повышенными техническими характеристиками. Бетонный раствор со специальной технологией изготовления должен быть устойчивым к атмосферным воздействиям и отличаться особенной долговечностью на протяжении долгого времени эксплуатации.

Вернуться к оглавлению

Гидротехнический бетон

Разновидностью специального бетона является гидротехнический, который обладает повышенной плотностью, стойкостью к воздействию отрицательных температур и водонепроницаемостью. Гидротехнический состав имеет низкую теплопроводность и стойкость к воздействию разрушающих агрессивных вод. Гидротехнический бетонный состав бывает следующих видов:

  • подводный, который постоянно находится в воде;
  • надводный, подвергается частичному воздействию воды;
  • массивный;
  • немассивный;
  • бетон напорных конструкций и безнапорных.

К гидротехническому составу выдвигают дополнительные требования по противостоянию к отрицательным температурам и способности материала не впитывать и не пропускать влагу. По стойкости бетонного состава к воздействию минусовых температур выделяют 5 марок раствора: F50, 100, 150, 200, 300.

Чтобы увеличить водонепроницаемость и стойкость к воздействию минусовых температур специального бетона, используют химические добавки сульфитно-дрожжевой бражки и смолы нейтрализованной. В раствор вводят разнообразные микронаполнители, которые способны сократить расход цемента и сохранить подвижность бетонного раствора.

Вернуться к оглавлению

Дорожный

Дорожный бетон.

Для обустройств автомагистральных покрытий, улиц города и промышленных учреждений применяют дорожный спецбетон. Данный вид подвергается воздействию автомобильных транспортных средств и климатических условий. Таким образом, дорожный специальный бетон должен иметь повышенную прочность, износостойкость, плотность и стойкость к воздействию минусовых температур. Данный вид имеет высокую прочностью на изгиб с используемыми марками М300-500.

Вернуться к оглавлению

Декоративный

Чтобы придать постройкам повышенную эстетичность, применяют декоративную цементно-песчаную смесь. Добывают этот вид путем использования цветного цемента и щелочных пигментов. Помимо требований к наружному виду декоративного раствора, он также должен обладать увеличенной прочностью и длительным сроком службы. Ведь декоративный элемент – это не только наружный слой конструкций из железобетона, выполняющий функцию декора, но и материал, который подвергается негативному влиянию атмосферных осадков. Декоративный бетон выбирается марки М150.

Декоративный цемент при необходимости может подвергаться обработке или формировке изделий с рисунками на поверхности. Приготовление цветной бетонной смеси заключается в добавлении цемента в больших пропорциях, чем в обычную цементно-песчаную смесь. Такое соотношение цемента к песку увеличит прочность и яркость цветов. Пропорция воды выбирается, исходя из проведенных предварительно испытаний. Ведь незначительные изменения в пропорциях воды способны повлечь за собой изменение выбранного цвета.

Для декоративного бетона выбирают марку не ниже М150. Чтобы придать бетону выразительности, его шлифуют и полируют, обрабатывают бучардой пескоструйным аппаратом. Из этого вида смеси изготавливают тротуарную плитку, элементы декора сада, скульптуры для украшения приусадебного участка. Декоративная цементно-песчаная смесь имеет множество преимуществ, это: долговечность, пластичность, морозостойкость и противостояние биению.

Вернуться к оглавлению

Огнестойкий

Строительный материал из смеси цемента, песка, щебня и воды обладает возможностью сохранять качественные характеристики при воздействии на него высоких температур, называется жаростойким бетоном. В состав жаростойкого материала входит вяжущее вещество, жидкое стекло, вода и портландцемент. В качестве заполнителей выступают металлшлаки, базальт и другие различные огнеупорные материалы.

Состав и материалы для изготовления жаростойкого вида бетона выбирают, исходя из необходимой марки, температурного режима и условий эксплуатации возводимой конструкции. Приготовление строительной специальной смеси осуществляется в бетономешалках. Укладку готового раствора проводят при температуре свыше пятнадцати градусов по Цельсию. Оставляют застывать смесь на время, которое зависит от типа вяжущего вещества, это может быть 12 часов и 24 часа.

Вернуться к оглавлению

Особо тяжелый

Нашли применение в атомных электростанциях для защиты обслуживающего персонала. Было выявлено, что опасные радиоактивные излучения для организма человека – это гамма-лучи, которые с легкостью поглощает бетонный раствор с высокой плотностью и содержанием большого объема химически соединенной воды.

Особо тяжелый бетон обладает повышенными прочностными характеристиками и продолжительным сроком службы. Для увеличения химических, физических и механических свойств застывший раствор подвергается специальной обработке за счет промачивания поверхности смолами, полимерами, битумами и другими средствами, которые способны повысить прочность и способность не поглощать и не пропускать влагу бетонного изделия. Обработка бетонной поверхности полимерами сказывается на стоимости раствора, поэтому ее целесообразно применять в суровых климатических и агрессивных условиях.

Вернуться к оглавлению

Серный

Серный бетон – кислотостойкий и водостойкий.

Разновидностью спецбетонов являются серные, которые получаются из технической серы, полимера и минерального заполнителя. В состав серной цементно-песчаной смеси не входит вода и вяжущие вещества.

Образование серного бетонного раствора получается путем сплавления серного вещества с полимером в определенных пропорциях и при температурном режиме 150 градусов по Цельсию. Смесь из минеральных веществ и связующих компонентов тщательно перемешивают в бетономешалке в подогретом состоянии. После того как смесь приготовлена, ее отгружают для разлития по емкостям и уплотнения. Уплотнение смеси осуществляется вибраторами, которые способны удалить лишний воздух из раствора и повысить прочностные характеристики приготовленной бетонной смеси. Далее раствор оставляют затвердевать при остывании изделий до оптимальной температуры, с которой можно работать. При необходимости проводят армирование стальной арматурой.

Вернуться к оглавлению

Другие виды

Спецбетоны, помимо основных видов, бывают:

  • Электроизоляционными. Данный вид спецбетонов обладает повышенными и стабильными свойствами материала противостоять электрическому току на протяжении длительного времени высоковольтной эксплуатации. При необходимости армировать электроизоляционные спецбетоны выбирают неметаллическую арматуру из стеклопластикового стержня.
  • Легкие бетоны. Имеют высокую пористость и небольшую плотность. Их применяют для возведения несущих конструкций, ограждений и сооружений из железобетона. Легкие спецбетоны используют вместо кирпича, что повышает теплоизоляционные свойства ограждений, уменьшает массу стен сооружений и сокращает затраты на транспортировку.
  • Химически стойкие подразделяются на кислотоупорные, солестойкие и щелочестойкие. Используют их в качестве защиты сооружений из железобетона, которые подвергаются воздействию агрессивных факторов окружающей среды. Изготовление химически стойких спецбетонов осуществляется из жидкого стекла, натрия и силиката калия с добавлением специального отвердителя.
  • Антирадиационные. Содержат в себе добавки, которые создают уникальные свойства для бетонных изделий. Антирадиационные спецбетоны должны обладать минимальной усадкой и максимальной прочностью на растяжение. В их состав входят портландцемент, наполнители, специальный металл для погашения взрывной волны и шлакопортландцемент.
Вернуться к оглавлению

Вывод

Бетоны специального предназначения являются неотъемлемым материалов для возведения зданий и сооружений в специальных условиях строительства. Разновидностей спецбетонов достаточно, однако каждый из них должен обладать высокой прочностью и надежностью, соответствовать определенным условиям работы для планируемой возводимой конструкции.

kladembeton.ru

Специальные бетоны

Специальные бетоныЭтот тип материалов предназначен для применения в тех областях, где обычный состав не может обеспечить необходимую прочность и надежность. Существует несколько видов специальных бетонов:

  • Гидротехнические бетоны используются при возведении большинства гидротехнических сооружений. Главная особенность таких составов в том, что они обладают повышенной устойчивостью к воздействию водной среды.

  • Дорожные бетоны имеют высокую прочность и износостойкость, не боятся воды и осадков. Они бывают нескольких видов, разделение на которые зависит от предполагаемых условий эксплуатации. Данный тип покрытий дифференцируется и по климатическим зонам здесь учитывается пик температуры в самый холодный месяц.

  • Теплоизоляционные ячеистые и газобетоны, которые имеют необходимый коэффициент теплопроводности за счет особой пористой структуры материала.

Специальные смеси, применяемые в промышленности:

  • Жаростойкие бетоны сохраняют большинство своих характеристик при заданной температуре. Их разделяют на две основные группы: первая применяется там, где максимальная температура не превышает 800 C, вторые 1700 С.

  • Одним из основных компонентов таких смесей является мелкодисперсный порошок состоящий из соединений хрома и алюминия. Он может выдерживать нагрев до 2000 С.

  • Кислотоупорные и щелочестойкие материалы, компоненты которых успешно противостоят воздействиям агрессивных сред, применяемые на химических предприятиях.

  • Бетоны для защиты от радиации необходимы для возведения построек на АЭС, заводов по производству сырья для атомной энергетики и исследовательских центров, работающих с радиоактивными веществами.

Для строительства сложных конструкций часто используют смеси на основе напрягающегося цемента. Из такого бетона возводят гаражи, бассейны, эксплуатируемые кровли, коммуникационные и транспортные тоннели, а также трещиностойкие швы. Растворы, изготовленные с применением НЦ, обладают повышенной водонепроницаемостью, поэтому гидроизоляция чаще всего не требуется. Они быстро твердеют, прочны и устойчивы к воздействию отрицательных температур. Средняя прочность на сжатие составляет 40 МПа. По прошествии 4 недель линейное расширение не превышает 1%. К этому времени самонапряжение материала достигает 0.7 МПа.

Существует и улучшенная версия бетона на основе напрягающихся цементов. Такие составы после твердения устойчивы к воде и перепадам температур: класс водонепроницаемости до W20, морозоустойчивость выше F500. Прочность покрытия находится в пределах 40-70 МПа, а сопротивление растяжению на 30% выше, чем у традиционных смесей. Так как основа данного бетона НЦ является расширяющимся вяжущим, то после набора 10 МПа прочности, происходит надежное сцепление с арматурой, а вся конструкция становится самонапряженной.

В местах, где предполагается контакт материала с водой устанавливаются арматурные сетки. Нанесение смеси производится с помощью пневмонабрызга или торкретирования, производимых в несколько подходов, при толщине до трех сантиметров. Ручная укладка смеси допускается лишь в том случае, если производится тщательное уплотнение покрытия.

Для возведения высотных сооружений и массивных конструкций по монолитной технологии применяются специальные бетоны повышенной прочности. Такой искусственный камень отличается способностью выдерживать давление до 200 МПа. Подобные составы классифицируются как марки М600-М1000. Разумеется, повысились не только нагрузочные характеристики, но и другие параметры застывшей смеси. Морозостойкость может достигать значения F1000, в водонепроницаемость превышать отметку W20.

Изготовление таких составов производится на основе цементов высоких марок, а щебень и песок, из которых замешиваются специальные бетоны, обладают прочностью на сжатие до 1400 единиц. Все заполнители многократно очищаются от наличия любых сторонних включений, ведь даже незначительная примесь глины или солей может сказаться на прочности искусственного камня.

Специальные бетоны этого типа отличаются низким водоцементным отношением, составляющим 0.27-0.45, а перемешивание производится в смесителях принудительного действия.Специальные бетоны Наибольшей эффективность в процессе замешивания таких составов обладают турбинные устройства, которые хорошо зарекомендовали себя при работе с жесткими или малоподвижными растворами. Специальные бетоны часто имеют в своем составе суперпластификаторы, увеличивающие подвижность вещества. Такие компоненты способны снизить необходимое для затворения количество воды и повысить прочностные характеристики схватившегося раствора.

В ходе заливки подобные смеси также требуют особого внимания. Из-за высокой плотности и сравнительно низкой подвижности состав не занимает весь предназначенный для заливки объем. Чтобы избежать подобных проблем строители применяют различное вибрационное оборудование.

Еще одно преимущество, которое отличает специальные бетоны высокой прочности, - это скорость их твердения. Она намного выше, чем у любых других смесей, поэтому без использования виброуплотнения существует риск возникновения пустот или каверн внутри опалубки.

Специальные бетоны данного типа позволяют снизить массу арматуры на 10-15%, кроме того, общий объем раствора из-за высоких прочностных характеристик тоже уменьшается. Если сравнивать с обычными высокомарочными бетонами, то выигрыш может составлять до 30%.

Существуют и специальные бетоны, относящиеся к типу бетонополимеров. Так называют искусственный камень, поры которого частично или полностью закрыты затвердевшим полимером. Обычно для этого используется специальная низковязкая пропитка: полиэфирная, эпоксидная или выполненная на основе метилметакрилата. Минус данной технологии в том, что эффективно использовать её сегодня можно лишь при изготовлении ЖБИ, а на стройплощадке потребуется устанавливать специальное оборудование, что существенно снизит эффективность и увеличит стоимость проводимых работ.

dombeton.ru

» Специальные виды бетона

Специальные виды бетона

Бетоны повышенной прочности чаще всего являются быстротвердеющими, но для того, чтобы быстрее получить прочное изделие, термическую обработку проводят в ускоренном темпе. Данную обработку избегают вовсе, производя бетонные изделия из новейших цементов с высокой скоростью затвердевания. Тяжёлый бетон прекрасно морозоустойчив и имеет повышенную сопротивляемость износу и растяжению.

Изготовление высокопрочного бетона — занятие трудоёмкое. Используются суперпластификаторы и особо прочный цемент, старательно перемешивают и уплотняют бетонную смесь, принимают наиболее низкое водоцементное соотношение, ну и, конечно, нельзя забывать о тщательном уходе за бетоном.

В мелкозернистом бетоне значительно присутствие цементного камня, вследствие чего ненамного увеличена его ползучесть и усадка. Подобный бетон применяют в нескольких случаях: при отсутствии крупного заполнителя, а также в процессе изготовления тонкостенных, в частности армоцементных изделий. В принципе, мелкозернистый бетон мало чем отличается от обычного, однако неимение заполнителя приходится компенсировать расходом цемента на 20-40%, кроме того, увеличивается потребность воды для бетонной смеси. Сократить расход цемента помогают различные пески высокого качества и пластифицирующие добавки, а также суперпластификаторы. Стоит отметить отличную водонепроницаемость мелкозернистого бетона.

Кислотоупорный бетон имеют увеличенную сопротивляемость различным концентрированным кислотам (соляной, азотной, серной), но вот под воздействием слабых кислот, воды и растворов щелочей начинают происходить необратимые разрушения. Уровень прочности при сжатии составляет 11-12 МПа через 3 суток и 15 МПа — через 28. Подобный бетон заменяет дорогой листовой свинец и тесаный камень при облицовке различных агрегатов в хим. промышленности.

Жаростойкий бетон отличается способностью выдерживать огромные температуры, не теряя при этом своих физико-химических свойств. Виды такого бетона отличаются и зависят от применяемого вяжущего: шлакопортландцемента, на портландцементе, на глиноземистом цементе и на жидком стекле. Увеличения стойкости добиваются, добавляя шамотный бой, хромитовую руду, магнезитовый кирпич, гранулированный доменный шлак и т.п. Также хромит, шамот, базальт, диабаз и др. используются как мелкие и крупные заполнители. Если правильно подобрать все компоненты, то жаростойкий бетон с лёгкостью выдерживает температуру в 1200 градусов. Материалы подбираются строго в соответствии с условиями эксплуатации изделия. Например, бетоны на жидком стекле нельзя использовать при частом воздействии воды, а вот при наличии кислой агрессивной среды нежелателен бетон на портландцементе.

Свойства жаростойкого бетона: способность сохранять свои свойства при длительном воздействии высоких температур.

Компоненты жаростойкого бетона: вяжущее — глиноземистый цемент, шлакопортландцемент, жидкое стекло, кремнефтористый натрий. Заполнители — шлак, бой керамических материалов, базальт.

Применение жаростойкого бетона: выполняют футеровку промышленных печей.

Существует определенный порядок приготовления бетонной смеси на глиноземистом цементе и портландцементе. Для начала в смеситель заливается энное количество воды, затем начинают 2-3 минутное перемешивание, в ходе которого добавляют остальные составляющие части. А вот изготовляя газобетон, в котором нет заполнителей, перемешав, вводят водно-алюминиевую суспензию, и перемешивают еще порядка 1-2 минут.

Бетонные смеси на силикат глыбе производятся в шламбассейне, куда добавляют едкий натр, силикат-глыбу, тонкомолотую добавку и воду в строго определенных пропорциях. Получившийся шлам перекачивается и подогревается до 35 градусов, после чего в смесителе на 2-3 минуты включают перемешивающий механизм и загружают нефелиновый шлам, водно-алюминиевую суспензию и заполнитель. Формование продуктов из ячеистого бетона занимает 2-3 часа и происходит в специальных металлических формах.

Существуют различия между твердением изделий из глиноземистого цемента, портландцемента и силикат-глыбы. В первом случае требуется температура 18-20 градусов и влажность порядка 90-100%, во втором – 80-90 градусов и 90-100% влажности, а в третьем случае вообще используется автоклав. Есть особенность в приготовлении жаростойкого бетона — по минимуму прибегают к «помощи» жидкого стекла и воды. Разные составы бетона на портландцементе выдерживают односторонний нагрев до 1700 градусов, а бетон на жидком стекле и глиноземистом цементе – до 1400.

Декоративные бетоны получаются при введении различных цветных цементов или же светостойких пигментов (охра, сурик и т.д.) в массе 8-10% от общей массы цемента. Иногда прибегают к специальным заполнителям — окрашенным горным породам типа мрамора или красных кварцитов. Такого рода бетоны применяются при сооружении зданий, пешеходных переходов и парковых дорожек.

Свойства декоративного бетона: предъявляются повышенные требования к прочности, плотности и долговечности.

Компоненты декоративного бетона: белый или цветной цемент, щелочестойкие пигменты, заполнители из цветных горных пород. Важен красивый внешний вид.

Применение декоративного бетона: наружный слой бетонных конструкций, декоративных плит, элементов фасада.

Дорожный и аэродромный бетон. Такой бетон подвергается жестким испытаниям — неоднократно увлажняется и высыхает, замерзает и оттаивает, постоянная нагрузка от различного транспорта. К нему предъявляются совсем другие требования. Дорожный бетон должен обладать огромной устойчивостью к морозам, стойко сопротивляться износу и влиянию воздуха. Но мало грамотно подобрать необходимые материалы — следует верно выполнять порядок выполнения работ. Портландцемент высоких марок, заполнители в виде щебня из гранита, кварцевого песка и известняка являются главными компонентами высококачественного дорожного бетона.

Свойства дорожного бетона: повышенная прочность, плотность, износостойкость и морозостойкость.

Компоненты дорожного бетона: пластифицированный и гидрофобный цемент, заполнитель — очищенный песок, щебень.

Применение дорожного бетона: покрытия автомагистралей, дорог.

Бетон, защищающий от радиации, в своем составе имеет заполнители с огромной плотностью (лимонит, барий, металлическая стружка, обрезки арматурного металла и т.д.). Чем больше плотность заполнителя — тем больше защита от различных радиоактивных воздействий. Такой бетон необходим на АЭС и других сооружений подобного типа, ведь только с его помощью можно обезопасить персонал от влияния нейтронного излучения.

Портландцемент, а также шлакопортландцемент и глиноземистый цемент являются вяжущими в тяжелом защитном бетоне особой прочности. Но в специальных бетонах другая технология — там нужно вяжущее, которое при затвердевании увеличивает количество водорода путем присоединения значительного количества воды. В качестве такого вещества известен гидросульфоалюминат кальция, получающийся реакцией трехкальциевого алюмината с гипсом, что является причиной повышенного содержания данных элементов в некоторых видах специального бетона. Чтобы исключить возможность его саморазрушения, часто вводят добавки в виде трепела или диатомита. Допускается использование расширяющихся и безусадочных цементов вместо портландцемента, но их себе стоимость слишком высока.

Гидратные бетоны, имеющие достаточно воды в своем составе, модернизируются и их защитные характеристики улучшаются путем введения добавок, увеличивающих количество водорода, бора и борсодержащих веществ, а также карбида и хлористого лития в бетоне. Свойства гидротехнического бетона: повышенная плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, низкое тепловыделение, стойкий против воздействия агрессивных сред.

Компоненты гидротехнического бетона: Сульфатостойкий и пуццолановый цементы, заполнители с хорошо подобранным зерновым составом, тонкомолотые гидравлические и инертные добавки. Обязательное присутствие пластифицирующих и гиброфобных добавок.

Применение гидротехнического бетона: гидротехнические сооружения.

Особо тяжелый бетон

Свойства особо тяжелого бетона: высокая плотность.

Компоненты особо тяжелого бетона: заполнители — чугунная дробь, магнезит, портландцемент или шлакопортландцемент.

Применение особо тяжелого бетона: защитные сооружения от радиоактивных излучений.

Бетонополимеры

Свойства бетонополимера: повышенная прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, долговечность.

Компоненты бетонополимера: поры заполнены полимерами, бетон пропитан смолами, битумом.

Применение бетонополимера: бетонные изделия, работающие в суровых природно-климатических условиях с агрессивными средами.

Опубликовано: 5 мая 2017 в 17:52 Кнер.ру

knep.ru

Бетоны специальные - это... Что такое Бетоны специальные?

Бетоны специальные – бетоны, к которым предъявляются специальные требования в соответствии с их назначением.

[ГОСТ 25192-82]

Бетон специальный – отличающийся особыми требованиями к свойствам в соответствии с назначением — дорожный, гидротехнический, декоративный, электротехнический (электростойкий и электропроводный), подводный, а так-же способом изготовления – торкрет, раздельной укладки.

[Ушеров-Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.- 2009. – 112 с.]

Рубрика термина: Виды бетона

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. - Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

construction_materials.academic.ru

Специальные бетоны — ТехЛиб

1330117000_beton3Высокопрочные бетоны — это бетоны с пределом прочно­сти при сжатии 50 МПа и более. Однако пределы прочностных характеристик таких бетонов чисто условны, поскольку больше связаны с уровнем развития науки и техники в области произ­водства цемента, бетона и химических добавок. Уже сегодня возможно получение бетонов прочностью более 150 МПа.

Достигается высокая прочность бетонов различными прие­мами. Основными условиями получения высокопрочных бето­нов являются применение высокоактивных цементов, низких водоцементных отношений (0,20…0,30), использование плот­ных высокопрочных заполнителей, химических добавок пла­стификаторов и, в частности, суперпластификаторов и ком­плексных добавок, тщательное перемешивание и уплотнение бетонной смеси, создание наиболее благоприятных условий твердения и др. Способствует повышению прочности бетона также высокий предельно допустимый расход цемента, макси­мально возможное насыщение его крупным заполнителем за счет подбора оптимального зернового состава и уменьшения доли песка. Высокая прочность таких бетонов часто достигается за счет применения специальных технологических приемов, на­пример сухого бетонирования, сущность которого заключается в укладке в опалубку или форму сухой смеси вяжущего и запол­нителей с последующим ее увлажнением.

Таким способом на рядовых материалах возможно получить бетон прочностью до 100 МПа. Основу подобного уровня харак­теристик бетона составляют повышенная плотность его струк­туры и низкое (0,15…0,25) водоцементное отношение, которое соотносится с теоретически необходимым для реакций гидрата­ции цемента количеством воды.

Поскольку высокопрочные бетоны получают на цементе вы­сокой активности и при низких значениях В/Ц, они одновремен­но являются и быстротвердеющими. Это позволяет значительно сократить длительность тепловой обработки или вовсе отказать­ся от нее. Такие бетоны отличаются высокой плотностью и яв­ляются более долговечными и стойкими к агрессивным средам, что увеличивает срок их службы и позволяет применять в тяже­лых условиях эксплуатации. В настоящее время возможно полу­чение супердолговечных бетонов со сроками службы до 500 лет. Применение высокопрочных бетонов способствует также уменьшению массы конструкций.

Особо тяжелые бетоны называют еще гидратными (из-за большого содержания в них химически связанной воды) и бето­нами для защиты от радиоактивного воздействия. Применяют их в качестве защитных экранов ядерных реакторов. Из всех радиоактивных излучений наибольшей проникаю­щей способностью обладают протоны и нейтроны. Способность материала поглощать излучение — пропорциональна его плотности.

Для ослабления потока нейтронов в материале наоборот должны присутствовать элементы с малой атомной плотностью, как, на­пример, водород. Бетон является как раз эффективным материа­лом для биологической защиты ядерных реакторов, поскольку в нем удачно сочетаются при сравнительно низкой стоимости высокая плотность и содержание достаточно большого количе­ства водорода в химически связанной воде.

Характерным свойством таких бетонов является большая средняя плотность, которая составляет 2500…6000 кг/м3. Они отличаются также повышенным количеством химически связан­ной воды — более 30 % по массе, а следовательно, и ядер водо­рода. Вследствие этого водород, обладая малой молекулярной массой, способствует захвату потока горячих нейтронов.

В качестве вяжущего в особо тяжелых бетонах используют портландцемент, глиноземистый и гипсоглиноземистый цемент, расширяющийся, напрягающий и др. Все они в той или иной мере способствуют максимальному химическому и адсорбцион­ному удержанию воды в цементном камне и бетоне. Заполнителями в таких бетонах служат весьма тяжелые (с высокой плотностью) породы: ильменит, магнетит, гематит, барит, металлический скрап, обрезки железа и т. п. Мелкий за­полнитель обычно составляют дробленный бурый железняк, кварцитовые «хвосты», чугунная дробь и др. Например, насыпная плотность ильменитового песка составляет 4620 кг/м3 , щебня — 4760 кг/м3 , а средняя плотность бетона на таких заполните­лях превышает 4000 кг/м3. Для улучшения защитных свойств особо тяжелых бетонов от нейтронного потока в них вводят также добавки, содержащие легкие элементы, например карбид бора, хлористый литий, сер­нокислый кадмий и др.

Мелкозернистый цемент и армоцемент. Для производства крупноразмерных пространственных конструкций (таких, как своды, оболочки, купольные и складчатые конструкции) с тол­щиной стенок 20…30 мм и других тонкостенных изделий необ­ходимо применять мелкозернистый бетон с наибольшей крупно­стью заполнителя, не превышающей 10 мм (в среднем 5…7 мм). Для армоцементных конструкций крупность заполнителя не превышает даже 3 мм.

Бетоны мелкозернистого строения характеризуются более высокой удельной поверхностью заполнителя, а иногда повы­шенным объемом межзерновой пустотности, и поэтому нужда­ются в увеличенном содержании цементного теста (на 20…40 %) по сравнению с обычным крупнозернистым бетоном. Вместе с тем мелкозернистые бетоны отличаются более однородным строением.

Для сокращения расхода цемента необходимо применять вы­сококачественные пески, пластифицирующие добавки, супер­пластификаторы, производить хорошее уплотнение смеси.

Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью на изгиб, хорошими водонепроницаемостью и морозостойкостью.

Армоцемент как разновидность мелкозернистого бетона представляет собой особо мелкозернистый бетон, армированный по всему сечению расположенными в несколько рядов по тол­щине ткаными металлическими сетками. Он обладает высокой прочностью не только на сжатие, но и на растяжение. Армоце­мент используется в весьма тонкостенных пространственных конструкциях сложного очертания и благодаря жесткости сече­ния элементов обладает высокой несущей способностью.

1330116950_beton1Гидротехнический бетон должен обеспечить длительную эксплуатацию конструкций, постоянно или периодически омы­ваемых водой. По условиям эксплуатации делится на следую­щие разновидности: подводный постоянно находящийся в во­де; надводный подвергаемый лишь периодическому воздейст­вию воды и расположенный в зоне переменного горизонта воды. Кроме того, различают массивный и немассивный бетон и бетон напорных и безнапорных конструкций, поэтому в зависимости от условий эксплуатации к гидротехническому бетону помимо требований прочности предъявляются также требования по во­донепроницаемости, морозостойкости и др.

Прочность на сжатие и водонепроницаемость гидротехниче­ского бетона определяется в возрасте 180 сут. По прочности на сжатие он подразделяется на классы В10…В40; по водонепро­ницаемости — на марки W2…W8. Требования по морозостойко­сти предъявляются к тем гидротехническим бетонам, конструк­ции из которых подвергаются совместному действию воды и мороза. По морозостойкости такие бетоны делят на пять марок: F50, F100, F150, F200 и F300.

В зависимости от условий эксплуатации для приготовления гидротехнического бетона допускается применение портланд­цемента, пластифицированного и гидрофобного цементов, пуццоланового и шлакового, а в некоторых случаях и сульфатостойкого цемента. Так, для зоны сооружений на уровне пере­менного горизонта воды в суровых климатических условиях используется пластифицированный или обычный портландце­мент. Они позволяют получить водонепроницаемые и морозо­стойкие бетоны, а также несколько уменьшить расход цемента и тем самым тепловыделение бетона при твердении в случае мас­сивных конструкций. Для особо тяжелых условий при наличии агрессивной среды применяют сульфатостойкие цементы.

Для повышения водонепроницаемости и морозостойкости такого бетона применяют химические добавки и в первую оче­редь СДБ и СНВ. Для уменьшения расхода цемента, а следова­тельно, тепловыделения и объемных деформаций бетона при сохранении необходимой подвижности бетонной смеси и плот­ности бетона в него вводят различные микронаполнители, на­пример золу-унос и др.

Заполнители для гидротехнического бетона должны обеспе­чивать его водостойкость и морозостойкость. Допускается при­менение только крупных и средних песков, а зерновой состав заполнителей подбирается таким образом, чтобы получался ми­нимальный объем пустот при возможно большей крупности максимальных по размеру зерен. Применение таких заполните­лей снижает расход цемента и уменьшает выделение теплоты при твердении бетона. Расход цемента должен быть больше ми­нимальных значений, обеспечивающих получение плотного бетона, и в то же время по условиям тепловыделения его не должно быть для массивных конструкций более 350 кг/м3, а немассивных — 400 кг/м3. Для получения требуемой водоне­проницаемости такого бетона содержание песка в смеси запол­нителей должно быть несколько увеличено по сравнению с обычными значениями.

Бетонную смесь необходимо укладывать с максимальным уплотнением, а за твердеющим бетоном наладить тщательный уход, обеспечивающий необходимый влажностный и темпера­турный режимы, при которых предотвращаются объемные де­формации.

Бетонные конструкции в современных гидротехнических сооружениях имеют своими основными характеристиками значения прочности на сжатие-растяжение, а сам предел прочности бетона будет определяться в следующие периоды: 28, 60, 180 суток – в зависимости от времени строительства.

Показатели величины предела растяжимости, набухания и усадки бетона должны быть:

— предельная растяжимость для бетона в возрасте 180 суток: не ниже 5-10-5 – для бетона внутренних зон, не ниже 7-10~5 – для бетона наружных зон сооружений. Этот показатель будет тем лучше, чем выше прочность бетона при использовании цемента без минеральных добавок и введением полимеров в бетонные смеси.

— линейная усадка для бетона в условиях относительной влажности 60% и температуре воздуха 18 С: для бетона с возрастом в 28 суток – не выше 0,3 мм/м, в возрасте 180 суток – до 0,7 мм/м относительно первоначальной длины.

— набухание бетона относительно размеров высушенных конструкций не должно превышать 0,1 мм/м для бетона в возрасте 28 суток, и 0,3 мм/м – для бетона в возрасте 180 суток.

Негативное проявление имеет усадка бетонной смеси при строительстве резервуаров и водоемов из напряженного железобетонного материала, во время ремонта конструкций и работ по гидроизоляции конструкций.

Такой показатель прочности бетона, как трещинностойкость, в массивных конструкциях имеет прямую зависимость от температурных напряжений, что обусловлено количеством тепловыделений в результате гидратации цемента в процессе застывания бетонной смеси.

Для бетонов специального назначения к числу наиболее важных показателей свойств, характеризующих долговечность, относятся морозостойкость, водонепроницаемость, стойкость к химической коррозии в водной среде. Кроме этого, на гидротехнические бетонные сооружения агрессивное влияние оказывают абразивное действие наносов, взвешенных в воде, и кавитация.

Негативное воздействие от абразивных наносов может повлечь за собой разрушение конструкции, а чтобы увеличить устойчивость бетона к данному воздействию, можно снизить содержание таких составляющих, как вода и цемент, и использовать в виде добавок алитовые цементы, имеющие высокую удельную поверхность, а также увеличить расход цемента, количество заполнителя крупных размеров.

Помимо абразивного разрушения, при наличии высокоскоростного потока воды может наступить кавитационное разрушение бетонной конструкции. При этом нарушается сплошность внутри текущей жидкости, образуются пузыри, которые разрываясь, образуют гидравлические удары.

Кавитационная стойкость бетонов, так же как и износостойкость, достаточно хорошо характеризуется прочностью на сжатие. Для бетонных обделок водопроводящих сооружений следует применять бетоны с прочностью при сжатии 45— 50 МПа. Дальнейшее повышение прочности уже незначительно увеличивает кавитационную стойкость.

Для защиты от наносов и кавитации применяют защитные облицовки; в зависимости от условий могут быть использованы чугуно- и сталебетон, камень, металл, резина, полимерные бетоны. Особенно эффективными являются полимербетонные облицовки, стойкость к износу и кавитации которых в несколько раз выше, чем высокопрочных цементных бетонов.

Чтобы избежать (или снизить) воздействие кавитации, в работе с бетоном используют создание таких форм, которые обеспечили бы обтекание потоком конструкции – например, плавных линий параболы.

Декоративные бетоны. В зависимости от состава и назна­чения декоративные бетоны можно подразделить на цветные и бетоны, имитирующие природные камни или сами по себе обла­дающие выразительной структурой. При необходимости по­верхность бетона подвергают специальной обработке или фор­муют изделия с рельефной поверхностью.

Для получения цветных бетонов применяют белые и цветные цементы, различные минеральные и органические пигменты. Пигменты должны обладать высокой свето-, атмосфере- и щелочестойкостью. В качестве пигментов используют: мел при­родный молотый, известь гашеную (белый цвет), охру сухую (желтый цвет), сурик железный (красно-коричневый цвет), марганцевый черный, белила титановые, ультрамарин (синий цвет), оксид хрома (зеленый цвет) и др. В качестве дробленого декоративного материала применяют щебень и гравий из плот­ных горных пород, цветные шлаки, цветное кусковое стекло (эрклез).

Наиболее часто применяют минеральные пигменты и вводят их в количестве 1…5 % от массы цемента в зависимости от их укрывистости, плотности и других свойств.

Расход цемента в цветных бетонах по сравнению с обычны­ми следует принимать несколько выше. При крупности заполни­теля до 10 мм он составляет 450…500 кг/м3. Это позволяет по­высить плотность и улучшить цветовую выразительность по­верхности бетона. Целесообразно в этом случае использовать мелкозернистые бетоны. Оптимальными с точки зрения получе­ния хороших декоративных качеств являются составы 1:2… 1:3. Расход воды в цветных бетонах определяется, как правило, предварительным испытанием и затем постоянно контролирует­ся, поскольку даже небольшие изменения в расходе воды влекут за собой заметные изменения цвета бетона. Для формования из­делий используются достаточно пластичные, жирные бетонные смеси, которые хорошо формуются и мало подвержены рас­слоению.

В цветных бетонах следует использовать чистые кварцевые пески светлых оттенков без примесей, окрашивающих их в се­рый цвет. В качестве крупных и мелких заполнителей могут применяться светлый известняк и доломит, отходы камнедробления, дробленые пески и щебень из мрамора, высевки гранита, туфа и др. Крупный заполнитель, как правило, не придает опре­деленный цвет бетону. Больше всего на цвет бетона влияют мел­кие частицы заполнителя — до 0?3 мм.

Марка декоративного бетона должна быть не менее М150 (В 10), морозостойкость — F50. Для повышения художественной выразительности декора­тивных бетонов применяют специальные приемы, позволяющие обнажить заполнители и выявить структуру бетона. Для выявле­ния структуры бетона его поверхность подвергают шлифовке и полировке, обрабатывают бучардой или пневматическим молот­ком, с помощью пескоструйного аппарата и т. п. Для обнажения заполнителя используют различные замедлители твердения. Декоративные бетоны применяются в ограждающих конст­рукциях общественных и жилых зданий, для изготовления эле­ментов фасада, декоративных плит для наружных и внутренних стен зданий, для лестничных маршей и деталей малых архитек­турных форм, для барельефов, скульптур и других изделий спе­циального назначения.

Жаростойкий бетон. Жаростойкий бетон изготовляют из вяжущего, тонкомолотой минеральной добавки, жаростойких заполнителей и воды (или другого затворителя, например ортофосфорной кислоты).

В качестве вяжущих в жаростойком бетоне применяют порт­ландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый цемент или жидкое стекло. Жидкое стекло должно иметь модуль от 2,4 до 3,0 и плотность от 1,36 до 1,38 г/см3 и применяется вместе с отвердителем — кремнефтористым натрием. Для улучшения струк­туры цементного камня и сохранения прочности при нагреве в вяжущее вводят минеральные добавки (хромитовую руду, бой шамотного, магнезитового или обычного кирпича, андезит, пем­зу, лессовидный суглинок, гранулированный доменный шлак, топливный шлак и золу-унос). Тонкость помола добавок должна быть такой, чтобы через сито N 008 проходило не менее 70 % добавок для бетонов на портландцементе и не менее 50 % — для бетонов на жидком стекле.

В качестве мелкого и крупного заполнителей в жаростойком бетоне применяют следующие дробленые материалы: бой маг­незитового, шамотного и обыкновенного глиняного кирпича, кусковый шамот, доменный отвальный шлак, базальт, диабаз, лом и бой жаростойких бетонов или огнеупорных изделий. Мак­симальная крупность щебня составляет обычно 20 мм, а мелких частиц размером менее 0,14 мм в заполнителях должно быть не более 15 % по массе.

Материалы и состав жаростойкого бетона выбирают в зави­симости от требуемой марки по прочности, температуры и усло­вий службы в конструкции. Смеси готовят в бетоносмесителях принудительного действия; укладку ведут при температуре не ниже +15 °С. Время твердения жаростойкого бетона зависит от вида вяжущего и составляет 0,5…1 сут. для бетона на ортофосфорной кислоте и 3…7сут. — для бетонов на глиноземистом и портландцементе.

Жаростойкий бетон на портландцементе и цементном клин­кере в качестве заполнителя может использоваться при тем­пературе до 250°С. Он применяется, например, для футеровки холодного конца вращающихся печей по производству цемента и извести по мокрому способу. Бетон на глиноземистом цементе используется в условиях более высоких температур — порядка 1200°С (например, для изготовления стеновых панелей тун­нельных печей для обжига керамического кирпича). Еще более высокой огнеупорностью (до 1350 °С) при одновременно высо­кой термостойкости обладает бетон на фосфатных связующих — фосфорной кислоте, алюмофосфатной и алюмохромфосфатной связках. Указанные значения огнеупорности соответствуют тем­пературе деформации под нагрузкой, которая всегда на 200…300°С ниже так называемой конусной или просто огне­упорности.

Читать по теме:
К разделу

Строительные материалы

 

tehlib.com

Легкие и специальные бетоны

Министерство образования и науки Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Кафедра производства строительных конструкций

Курсовая работа

по дисциплине: Легкие и специальные бетоны

Содержание

1. Описание напряжённых лёгких бетонов

2. Определение их основных характеристик

3. Возможности их эффективного применения

4. Расчёт состава бетона

Список литературы.

1. Описание напряжённых лёгких бетонов

Бетон - это искусственный каменный материал, полученный в результате твердения рационально подобранной смеси вяжущего, заполнителя и воды. Наиболее распространены в строительной практике цементные бетоны, обладающие комплексом ценных технических свойств - способностью твердеть и наращивать прочность как на воздухе, так и в воде, стойкостью ко многим агрессивным воздействиям, пригодностью к изготовлению разнообразных по форме и назначению конструкций и сооружений. Достоинством бетонов является возможность применения в них до 85-90% от массы дешевых местных заполнителей.

Напрягающие бетоны — на основе напрягающего цемента, для создания предварительного напряжения (самонапряжения бетона) в конструкции в процессе расширения бетона при его твердении, что обеспечивает высокую газо-, водо-, нефтенепроницаемость.

В качестве вяжущего в железобетоне часто применяют напрягающий цемент, который обладает свойством увеличиваться в объеме в процессе твердения. В результате арматура получает напряжение растяжения, бетон - сжатия, а бетонная конструкция становится самонапряженной. Соединенный с металлическим каркасом бетон дает неограниченные возможности для использования в, так называемых, большепролетных конструкциях, например, помещениях до 100 кв.м, при "перетекании" одного функционального пространство в другое, большие крытые бассейны и т.д. без дополнительных промежуточных опор, сохраняя при этом небольшую толщину стен и высокие теплоизоляционные свойства ограждающей конструкции. Трехслойные конструкции наружных стен из двух слоев монолитного железобетона толщиной 5 см с эффективным утеплителем (пенополистиролом) посередине. Такая конструкция получается легкой, с высокой степенью теплоизолирующих свойств и обходится значительно дешевле, чем любая с применением кирпича.

Разработка расширяющихся вяжущих, увеличивающихся в объеме в процессе твердения, а особенно напрягающего цемента (НЦ), позволяет не только решать задачу компенсации усадки, но и обеспечивать при расширении бетона на основе НЦ одновременное натяжение расположенной в нем и сохраняющей с ним сцепление арматуры. При этом в бетоне возникают уравновешивающие напряжения сжатия - самонапряжение. Важно отметить, что арматура растягивается независимо от направления своего расположения, вследствие чего можно создавать двухосное и объемное самонапряжение конструкций.

Важнейший показатель качества любой железобетонной конструкции - прочность бетона в процессе эксплуатации. У бетонов на напрягающем цементе (НЦ) она обычно составляет 40-70 МПа, при этом рост прочности весьма интенсивно продолжается и после 28 сут. твердения. У этих бетонов прочность на растяжение повышена на 20-30 % по сравнению с бетонами на портладцементе равной прочности на сжатие, что в сочетании с самонапряжением придает конструкциям повышенную трещиностойкость.

2. Определение их основных характеристик

Основными свойствами легкого бетона являются: *малый вес изготовленных из него камней; *высокие тепло- и звукоизоляционные свойства; *отсутствие разрушений при забивании гвоздей; *устойчивость к многократному чередованию замерзания и оттаивания;

Благодаря своей плотной структуре бетоны на НЦ обладают повышенной коррозионной стойкостью, в том числе в сульфатных средах.

Долговечность железобетонных конструкций в климатических условиях нашей страны в значительной степени определяется морозостойкостью бетона. Бетоны на НЦ как на тяжелых, так и на легких заполнителях обладают высокой морозостойкостью (F300-F500). Эти бетоны характеризуются высоким сцеплением со старым бетоном, что особенно важно при выполнении ремонтно-восстановительных работ и усилении конструкций.

Цементный камень НЦ и бетоны на его основе благодаря структуре, уплотненной в результате роста кристаллов гидросульфоалюминатов кальция, "армирующих" цементный камень, являются практически водонепроницаемыми (W12-W20). Газопроницаемость напрягающего бетона примерно в 40 раз меньше, чем тяжелого бетона на портландцементе.

Кроме того, бетоны на основе напрягающих цементов практически водонепроницаемы, что позволяет использовать их при строительстве без дополнительной гидроизоляции.

Перечисленные свойства позволили с успехом применять бетоны на НЦ в сборных и монолитных конструкциях и сооружениях в различных областях строительства. Практический опыт свидетельствует, что в большинстве случаев использование таких бетонов дает возможность возводить конструкции и сооружения, превосходящие по своим техническим и эксплуатационным характеристикам аналоги из бетона на портландцементе.

3 . Возможности их эффективного применения

Напряженный легкий бетон наиболее широко применяют для изготовления крупноразмерных и большепролетных конструкций, а также конструкций многоэтажных зданий и т. п. Использование напряженных легких бетонов позволяет снизить вес конструкций на 25—30%. Это весьма важно для изготовления крупноразмерных плит покрытий, ферм, балок, пролетных строений мостов и других изделий, собственный вес которых составляет значительную долю от общей нагрузки. Применение напряженных легких бетонов для изготовления плит перекрытий, панелей внутренних стен жилых зданий благодаря уменьшению веса этих конструкций снижает нагрузки, действующие на колонны и фундамент. Меньший объемный вес напряженного Л.Б. по сравнению с объемным весом обычного бетона позволяет укрупнять конструкции, снижать расходы на транспортирование и монтаж.

Весьма эффективно использование бетона с компенсированной усадкой и в малоэтажном строительстве, в том числе в индивидуальном (подвалы, кровли, гаражи, бассейны).Учитывая открывшиеся в последнее время возможности приобретения напрягающего цемента и расширяющей добавки в розничной торговле.

Весьма эффективно использование расширяющихся вяжущих для изготовления сухих смесей. Область применения таких смесей достаточно широка и определяется свойствами, основными из которых, кроме прочности, являются: отсутствие усадки при твердении раствора, и как следствие - отсутствие трещин, водонепроницаемость, активный темп набора прочности при низких положительных температурах (5-12 0 С), паропроницаемость, повышенная морозостойкость.

В 2001 г. в Москве на пл. Курского вокзала построено семиэтажное здание торгово-развлекательного комплекса, три его этажа - подземные. В основании здания - фундаментная плита площадью около 15 тыс. м2 из бетона с компенсированной усадкой с устройством трех вставок из напрягающего бетона, которые бетонировались в последнюю очередь. Специально проведенные гидравлические испытания стыков по контакту со вставками подтвердили их водонепроницаемость. В здании комплекса сооружен плавательный бассейн из напрягающего бетона площадью 400 м2 .

Уместно напомнить, что фундаментные плиты из бетона на НЦ, возведенные при строительстве в 1983-1985 гг. зданий международных банков на Новокировском пр-те в Москве, по сей день успешно эксплуатируются, обеспечивая водонепроницаемость.

Для отвода дождевой воды и влаги тающего снега с огромной площади светопрозрачного покрытия торгового комплекса Гостиный двор по периметру покрытия устроен водосборный лоток из самонапряженного железобетона.

В настоящее время особенно актуальна проблема ремонта, реконструкции, усиления конструкций промышленных зданий, в том числе в процессе эксплуатации без остановки производства. Повышенное сцепление со старым бетоном, эффект расширения и распора в смежные элементы позволяют новому бетону на НЦ сразу включаться в совместное восприятие нагрузки, частично разгружая основную конструкцию. В емкостных, подземных, ограждающих конструкциях одновременно может быть восстановлена их водонепроницаемость.

Опыт эксплуатации зданий и сооружений, построенных с применением бетонов на НЦ с 1965 г., показал их высокую надежность, дальнейшее повышение их несущей способности (рост прочности бетона до 100 МПа и более), практическое отсутствие эксплуатационных затрат в течение всего срока службы конструкций. Бетоны на основе напрягающих цементов открывают новые возможности в строительстве, и совершенно справедливо на Международном конгрессе по железобетону в Вашингтоне напрягающий бетон был назван материалом XXI в.

4. Расчёт состава бетона

Исходные данные

Рассчитать номинальный состав бетона М300 с ОК=14 см. В качестве исходных материалов использовать портландцемент М400, ρ н.ц = 1300кг/м3 ; ρ .ц = 3,1г/см3 ;средний песок с водопотреблением 7%; ρ н.п.= 1450кг/м3 ; ρ п. = 2,65г/см3 ;гранитный щебень с наибольшей крупностью 60 мм при действительной плотности ρ щ.= 2,6г/см3 и насыпной плотности ρ н.щ. = 1400кг/м3 ;

1. Определяем В/Ц по соотношению между прочностью и активностью

,тогда

где А – эмпирический коэффициент, характеризующий качество заполнителей. А=0,55

2. Определяем ориентировочный расход воды для обеспечения заданной удобоукладываемости бетонной смеси, равной ОК=14 см, при предельной крупности зёрен щебня 60 мм. Из графика следует на рис 4.2.: Расход воды В = 192л/м3

mirznanii.com

Специальные виды тяжелых бетонов

07Фев &nbspматериалы

Высокопрочный бетон прочностью 60…100 МПа получают на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня прочностью не ниже 100 МПа. Высокопрочный бетон приготовляют с низким В/Ц = 0,3…0,35 (смеси жесткие или малоподвижные) в бетоносмесителях принудительного действия. Для укладки смесей и формования изделий используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование и др. Значительный эффект в производстве высокопрочных бетонов дают суперпластификаторы.

Высокопрочные бетоны бывают, как правило, и быстротвердеющими, однако для достижения отпускной прочности изделий в короткие сроки применяют тепловую обработку по сокращенному режиму. Новые особо быстротвердеющие цементы позволяют получать изделия из бетона без тепловой обработки. Тяжелый бетон имеет высокую прочность на растяжение, износ и морозостойкость.

Для приготовления высокопрочного бетона используют все средства, как-то: принимают предельно низкое водоцементное отношение, суперпластификаторы, высокопрочный цемент, тщательное перемешивание и уплотнение бетонной смеси и строгий уход за бетоном.

Мелкозернистый бетон отличается большим содержанием цементного камня, поэтому его усадка и ползучесть несколько выше. Применяют его при изготовлении тонкостенных, в том числе армоцементных конструкций, а также в тех случаях, когда отсутствует крупный заполнитель. Свойства мелкозернистого бетона характеризуются такими же факторами, как и обычного бетона. Однако отсутствие крупного заполнителя влечет за собой увеличение водопотребности бетонной смеси, а для получения равнопрочного бетона и равноподвижной смеси возрастает расход цемента на 20…40% Для сокращения расхода цемента необходимо применять высококачественные пески, пластифицирующие добавки, суперпластификаторы, производить хорошее уплотнение смеси. Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью на изгиб, хорошей водонепроницаемостью и морозостойкостью.

Кислотоупорный бетон получают на кислотоупорном цементе и кислотоупорных заполнителях. Затворяют бетонную смесь растворимым стеклом в количестве, обеспечивающем необходимую подвижность бетонной смеси. Для изготовления кислотоупорного бетона, обладающего стойкостью при действии неорганических кислот (кроме плавиковой), применяют смесь растворимого стекла (силиката натрия) с 15% кремнефтористого натрия Na2SiF6, а также песок кварцевый, щебень из бештаунита, андезита или кварцита и пылевидную фракцию (мельче 0,15 мм), приготовляемую из кислотостойких материалов.

Твердение кислотоупорного бетона должно проходить в теплой воздушно-сухой среде.

Кислотоупорный бетон характеризуется прочным сцеплением со стальной арматурой, стойкостью по отношению к действию серной, соляной, азотной кислот и др. (за исключением плавиковой), пределом прочности при сжатии через 3 сут — 11…12 МПа, через 28 сут — 15 МПа. При действии воды и слабых кислот кислотоупорный бетон постепенно разрушается; действию концентрированных кислот этот бетон сопротивляется хорошо, но пастворы щелочей легко разрушают его. Кислотоупорный бетон используют для различных конструкций и облицовки аппаратуры в химической промышленности, заменяя им дорогие материалы: листовой свинец, кислотоупорную керамику, тесаный камень.

Жаростойкий бетон способен сохранять в заданных пределах свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. В зависимости от применяемого вяжущего жаростойкие бетоны бывают следующих видов: бетоны на портландцементе, шлакопортландцемента, на глиноземистом цементе и жидком стекле. Для повышения стойкости бетона при нагревании в его состав вводят тонкомолотые добавки из хромитовой руды, шамотного боя, магнезитового кирпича, андезита, гранулированного доменного шлака и др. Тонкость помола добавки для бетона на портландцементе должна быть такой, чтобы через сито № 009 проходило не менее 70%, а для бетона на жидком стекле — не менее 50%. В качестве мелкого и крупного заполнителя применяют хромит, шамот, бой глиняного кирпича, базальт, диабаз, андезит и др. При правильно выбранных вяжущих и заполнителях бетон может длительное время выдерживать, не разрушаясь, действие температуры до 1200°С.

Выбор материалов производят в зависимости от условий и температуры его эксплуатации.

Жаростойкие бетоны на портландцементе и глиноземистом цементе производят класса (марки) не менее В20 (250), а на жидком стекле — В 12,5 (150). Бетоны на жидком стекле не применяют в условиях частого воздействия воды, а на портландцементе — в условиях кислой агрессивной среды.

При приготовлении бетонных смесей на портландцементе или глиноземистом цементе соблюдается такая последовательность: в смеситель заливают заданное количество воды, при включенном перемешивании загружают другие компоненты и перемешивают 2…3 мин. При изготовлении газобетона, в котором заполнители отсутствуют, после перемешивания загружают водно-алюминиевую суспензию и перемешивают дополнительно 1…2 мин.

Приготовление бетонных смесей на силикат-глыбе производят в шламбассейне, куда загружают дозированные по массе силикат-глыбу, тонкомолотую добавку, едкий натр и воду. Полученный шлам перекачивают в ванну, подогревают до 30…35°С и подают в смеситель, в который при включенном перемешивающем механизме вводят дозированные по массе заполнитель, водоалюминиевую суспензию и нефелиновый шлам. Смесь перемешивают 2…3 мин. Для формования изделий из ячеистого бетона применяют металлические формы. В форме смесь выдерживают 2…3 ч.

Твердение изделий на глиноземистом цементе происходит в течение 1 сут при температуре 18…20°С и влажности 90…100%, на портландцементе твердение изделий проходит при температуре 80…90°С и влажности 90…100%, а изделия на силикат-глыбе твердеют в автоклаве. При приготовлении жаростойких бетонов стремятся ограничить количество воды и жидкого стекла. Осадка конуса должна быть не более 2 см, а жесткость — не менее 10 с.

Бетоны на портландцементе разных составов используются при одностороннем нагреве с предельной температурой 1700°С, на глиноземистом цементе и на жидком стекле — до 1400°С.

Декоративные бетоны получают при введении в бетонную смесь щелоче- и светостойких пигментов в количестве 8…10% от массы цемента (охра, мумия, сурик и др.) или применении цветных цементов. В отдельных случаях используют заполнители, обладающие необходимым цветом, например туфы, красные кварциты, мрамор и другие окрашенные горные породы. Цветные бетоны используют для декоративных целей в строительстве зданий и сооружений, при устройстве пешеходных переходов, разделительных полос на дорожных покрытиях, парковых дорожек, а также изготовлении элементов городского благоустройства.

Бетон для дорожных и аэродромных покрытий. Условия работы дорожного бетона неблагоприятны. Он многократно подвергается увлажнению и высыханию, замораживанию и оттаиванию, а также воздействию транспортных средств. Основными расчетными напряжениями являются напряжения от изгиба. В связи с этим к дорожному бетону предъявляют повышенные требования к прочности на растяжение при изгибе, морозостойкости, износостойкости и воздухостойкости. Долговечность дорожного бетона достигается не только выбором качественных материалов, но и правильной технологией производства работ. Для дорожного бетона применяют портландцемент высоких марок с органическим содержанием С3А, высокопрочные качественные заполнители — щебень из гранита, известняка, кварцевый песок и др. Для увеличения подвижности бетонной смеси применяют пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, иногда и ускорители твердения.

Бетон для защиты от радиоактивного воздействия. В качестве заполнителей для такого бетона применяют материалы с высокой плотностью — барит, магнетит, лимонит, а также металлический скрап в виде чугунной дроби, обрезков арматурного полосового и профильного металла, металлической стружки и др. Плотность защитных особо тяжелых бетонов зависит от вида заполнителя и его плотности. Для использования атомной энергии в мирных целях в нашей стране потребовалась надежная защита обслуживающего персонала от радиоактивных воздействий ядерных реакторов, атомных электростанций, предприятий по выработке и переработке изотопов и др. Среди лучей ядерного распада наибольшую опасность для живых организмов представляют и нейтронное излучение. Степень защиты от последних определяется толщиной ограждения и его плотности.

В качестве вяжущих для приготовления особо тяжелых защитных бетонов применяют портландцемента, шлакопортландцементы и глиноземистые цементы. В специальных бетонах наиболее эффективным вяжущим может быть такое вещество, которое в результате твердения присоединяет большое количество воды (с целью увеличения в бетоне водорода). Таким веществом является гидросульфоалюминат кальция, который образуется при взаимодействии трехкальциевого алюмината, содержащегося в портландцементе, с гипсом. Поэтому один из видов цемента специального назначения содержит повышенное количество трехкальциевого алюмината и гипса. Для предупреждения его возможного самопроизвольного разрушения к нему добавляют гидравлические добавки (трепел, диатомит и др.). Кроме портландцемента применяют также глиноземистые, расширяющиеся и безусадочные цементы. Но последние вяжущие имеют высокую стоимость.

Для улучшения защитных свойств гидратных бетонов (такое название эти бетоны получили за большое содержание в них воды) вводят добавки, повышающие содержание в бетоне водорода, карбида, бора, хлористого лития, сернокислого кадмия, и другие добавки, содержащие легкие элементы — водород, литий, кадмий и борсодержащие вещества.

farbenliebe.ru


Смотрите также