Бетон и его свойства
Сущность железобетона Причины совместной работы бетона и стали: Прочность < 10 раз на сжатие на растяжение q q q сжатие растяжение сталь нейтральный слой Наличие сцепления; Близкие по величине коэффициенты линейного расширения; Бетон предохраняет заключенную в нем сталь от коррозии
Преднапряженный железобетон Преимущества преднапряженных конструкций q q q Повышенная трещиностойкость; Повышенная жесткость (меньшие прогибы); Долговечность; Возможность использования высокой прочности стали и бетона; Снижение собственного веса; Возможность применения конструкций больших пролетов трещины в растянутой зоне натяжное приспособление упор прогиб балки
Термины и определения: n Бетон – искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего, заполнителей, добавок и воды. До затвердевания эта смесь называется бетонной смесью. n Товарный бетон – бетонная смесь, приготовленная в стационарных или мобильных смесителях, которая транспортируется в пластичном состоянии к месту укладки. n Вяжущее вещество – тонкомолотый порошкообразный материал, который при затворении водой образует пластичное тесто, с течением времени затвердевающее в камневидное тело. n Добавки (модификаторы) – природные или искусственные материалы, вводимые в состав бетонов, при их изготовлении с целью улучшения технологических свойств бетонной смеси и физико-технических свойств бетона
n Удобоукладываемость – свойство смеси, определяющее количество полезной работы, необходимой для ее полного уплотнения. n Расслоение (сегрегация) – разделение составляющих бетонной смеси вследствие различия в размерах и плотности. В результате расслоения распределение частиц (цемента, песка и щебня) становится неоднородным. n Пластификация – увеличение подвижности бетонной смеси с помощью пластифицирующих добавок. n Прочность – способность бетона сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений, возникающих в результате нагрузки или других факторов. n Морозостойкость – способность бетона сохранять свою прочность при многократном замораживании и оттаивании в насыщенном водой состоянии. n Водонепроницаемость – способность бетона сопротивляться действию напора воды.
Классификация бетонов 1. По основному назначению - конструкционные; - конструкционно-теплоизоляционные; - теплоизоляционные; 5. По крупности заполнителя - крупнозернистые ( Ø ≥ 10 мм); - мелкозернистые ( Ø ≤ 10 мм); 2. По средней плотности - легкие (ρ ≤ 1800 кг/м 3); - облегченные (1800 ≤ ρ ≤ 2200 кг/м 3); - тяжелые (220 0 ≤ ρ ≤ 2600 кг/м 3); - особо тяжелые ( ρ ≥ 2600 кг/м 3); 6. По структуре - с плотной структурой; - с поризованной структурой; - с ячеистой структурой; - с крупнопористой структурой 3. По виду вяжущего - на цементном вяжущем; - на известковом вяжущем; - на гипсовом вяжущем; - на смешанном вяжущем; 7. По условиям твердения - твердеющие в естественных условиях; - твердеющие в нормальных условиях; - твердеющие при ТВО или сухом прогреве; - твердеющие в автоклаве; 4. По виду заполнителя - на плотных заполнителях; - на особо плотных заполнителях; - на пористых заполнителях; - на органических заполнителях; 8. По условиям уплотнения бетонной смеси - укладка без вибрации (литьевая технология); - уплотнение с помощью вибрации; - уплотнение прессованием; - комбинированное уплотнение;
Цемент q q Портландцемент является продуктом помола цементного клинкера с добавкой гипса и минеральных добавок Цементный клинкер образуется в результате обжига при температуре 14500 С шлама (смеси глины и известняка в строго определенном соотношении) до образования клинкерных минералов При затворении цемента водой образуется пластичное цементое тесто, которое в результате процессов гидратации сначала необратимо теряет подвижность (схватывается), а потом твердеет, образуя прочную структуру цементного камня. В настоящее время разработано и выпускается цементной промышленностью свыше 30 разновидностей цементов, которые имеют различные составы, свойства и области применения
Компоненты для бетона и их характеристики Цемент Добавки Заполнители тонкость помола назначение горная порода минералогический состав агрегатное состояние максимальный размер нормальная густота оптимальная дозировка форма зерен сроки схватывания предельная дозировка гранулометрический состав реакционная способность Вода требования как к питьевой воде
Заполнители Основные характеристики крупного заполнителя n зерновой состав (содержание зерен определенной фракции); n содержание пылевидных и глинистых частиц; n форма зерен (лещадность до 35%); Щебень n содержание зерен слабых пород (до (дробл. горная порода) 10%); n прочность; n плотность; n пустотность; n влажность; n водопоглощение; n реакционная способность. Гравий (природный материал)
Заполнители Основные характеристики мелкого заполнителя n n n n модуль крупности; содержание пылевидных и глинистых частиц; плотность; прочность; пустотность; влажность; водопоглощение; реакционная способность; Песок
Классификация добавок Придающие специальные свойства Химические добавки (от долей % до нескольких % от цемента) Регуляторы твердения Добавки Изменяющие свойства бетонов Регулирующие свойства бетонной смеси Минеральные добавки (от нескольких % до нескольких десятков %)
Классификация добавок Регуляторы твердения Регулирующие свойства бетонных смесей Изменяющие свойства бетонов Придающие специальные свойства замедлители пластифицирующиеводоредуцирующие регулирующие кинетику твердения противоморозные ускорители стабилизирующие повышающие прочность гидрофобизирующие регулирующие сохраняемость подвижности снижающие проницаемость биоцидные улучшающие перекачиваемость повышающие защитные свойства по отношению к стальной арматуре повышающие стойкость к высолообразованию поризующие повышающие морозостойкость повышающие коррозионную стойкость регулирующие процессы усадки и расширения
Свойства бетонной смеси и бетона Свежеприготовленная бетонная смесь (ГОСТы 7473 и 10181) n n n удобоукладываемость; средняя плотность; объем вовлеченного воздуха; расслаиваемость; сохраняемость свойств во времени Бетон (ГОСТы 26633, 12730 и 24452) n n прочность; плотность; водонепроницаемость; морозостойкость;
От проекта до конструкции Условия эксплуатации и технология изготовления конструкции Назначение проектных требований к бетону Класс бетона по прочности, марка бетонной смеси по удобоукладываемости, марки по морозостойкости и водонепроницаемости Выбор материалов для бетона и определение основных характеристик Подбор состава и корректировка на предварительных замесах Бетонирование и контроль качества вид и марка цемента, вид заполнителя и его гранулометрический состав, добавки-модификаторы Расход материалов, кг/куб. метр
Классификация бетонных смесей (ГОСТ 7473) Бетонные смеси По степени готовности бетонные смеси готовые к употреблению (БСГ) Бетонные смеси сухие (БСС) По удобоукладываемости Жесткие (Ж) Сверхжесткие (СЖ) Марки (СЖ) Подвижные (П) Марки (Ж) Марки (П)
Марки бетонных смесей по удобоукладываемости Норма удобоукладываемости по показателю Марка по удобоукладываемости жесткости, с подвижности, см осадка конуса расплыв конуса Сверхжесткие смеси СЖ 3 - СЖ 1 ≥ 100 ÷ 50 ≥ - - Жесткие смеси Ж 4 – Ж 1 60 ÷ 5 Подвижные смеси П 1 4 и менее 1÷ 4 - П 2 - 5÷ 9 - П 3 - 10 ÷ 15 - П 4 - 16 ÷ 20 26 ÷ 30 П 5 - 21 и более 31 и более
Определение подвижности бетонной смеси а) стандартный конус б) жесткая смесь (Ж 1) смесь (П 1) 30 см 10 см в) малоподвижная 20 см 30 д) литая смесь (П 5) 21 15 -20 подвижная смесь (П 3 – П 4) 10 г)
Производство товарного бетона Этапы производственного процесса n n n n Современный бетонный завод Приемка материалов Дозирование Перемешивание Транспортировка к месту укладки Укладка в конструкцию Уход за бетоном Приемка конструкции
Основные проблемы товарного бетона
Контроль качества № п/п 1 Этапы производственного процесса Приемка материалов Объект контроля Параметры контроля 3 проверка диаметра, определение прочности бетонная смесь точность дозирования, продолжительность перемешивания, подвижность смеси арматурный каркас Производство полуфабрикатов определение физико-механических свойств арматура 2 цемент, добавки, заполнители размер каркаса, прочность сварных стыков Укладка бетонной смеси подготовительные работы устройство опалубки, устройство технологических швов, установка термопар или контрольных скважин для замера температуры, подготовка влаготеплозащитных материалов, подготовка механизмов (бетононасосов и вибраторов), проверка системы энергообеспечения и обеспечение техники безопасности бетонирование 4 Уход за бетоном 5 Приемка забетонированной конструкции или блока удобоукладываемость смеси (соответствие способу укладки), продолжительность и степень уплотнения, скорость бетонирования температурновлажностный режим температура твердеющего бетона, регулярность смачивания поверхности и наличие влагозащитного и при необходимости теплозащитного покрытия конструкция или блок прочность (неразрушающими методами), водонепроницаемость, наличие дефектов
Затраты при производстве бетона материалы трудоемкость
Скачать презентацию Бетон и его свойства Сущность железобетона Причины
Бетон и его свойства.ppt