Основні властивості важкого бетону - раздел Строительство, Курс лекцій з дисципліни Будівельне матеріалознавство
Важкий Бетон — Основний Конструкційний Будівельний Матеріал, ...
Важкий бетон — основний конструкційний будівельний матеріал, тому оцінці його міцнісних властивостей приділяється велика увага. Міцнісні характеристики бетону визначаються строго відповідно до вимог стандартів. Використовуються кілька показників, що характеризують міцність бетону. Неоднорідність бетону як матеріалу враховується в основній міцнісній характеристиці — класі бетону.
Міцність.Як і у всіх кам'яних матеріалів, межа міцності бетону при стиску значно (у 10...15 разів) вище, ніж при розтяганні й вигині. Тому в будівельних конструкціях бетон, як правило, працює на стиск. Коли говорять про міцність бетону, мають на увазі його міцність на стиск.
Міцність бетону прийнято оцінювати за середнім арифметичним значенням результатів випробування зразків даного бетону через 28 діб нормального твердіння. Для цього використовують зразки-куби розміром 150 х 150 х 150 мм, виготовлені з робочої бетонної суміші і затверділі при (20 ± 2)° З на повітрі при відносній вологості 95 % (чи в інших умовах, що забезпечують збереження вологи в бетоні).
Марка бетону. За середнім арифметичним значенням міцності бетону встановлюють його марку — округлене значення міцності (причому округлення йде завжди в нижню сторону). Для важкого бетону встановлені наступні марки за міцністю на стиск: М 50,М 75, М100, М150,М 200,М 250, М300, М350, М400,М 450, М500, М550, М600, М700 і М 800 (кгс/см2). Так, відмінна риса бетону — значна неоднорідність його властивостей. Це пояснюється мінливістю сировини (піску, великого заповнювача і навіть цементу), порушенням режиму приготування бетонної суміші, її транспортування, укладання (ступеня ущільнення) і умовами твердіння. Усе це призводить до розкиду міцності бетону однієї і тієї ж марки. Чим вище культура виробництва (краще якість підготовки матеріалів, приготування й укладання бетону і т.п.), тим менше будуть коливання міцності бетону. Для будівельника важливо одержати бетон не тільки із заданою середньою міцністю, але і з мінімальними відхиленнями (особливо в нижчу сторону) від цієї міцності. Показником, що враховує можливі коливання якості бетону, є клас бетону.
Клас бетону — це чисельна характеристика якої-небудь його властивості (у тому числі міцності), прийнята з гарантованою забезпеченістю (звичайно 0,95). Це значить, що встановлена класом властивість, наприклад міцність бетону, досягається не менш ніж у 95 випадках з 100.
Поняття «клас бетону» дозволяє призначати міцність бетону зурахуванням її фактичної чи можливої варіації. Чим менше мінливість міцності, тим вище клас бетону при одній і тієї ж середній міцності.
ДОСТ 26633—85 установлює наступні класи важкого бетону за міцністю на стиск (МПа):В 3,5; В5;В 7,5;В 10; В12,5;В 15; В20;В 25;В 30; В32,5; В40;В 45; В50; В55 і В 60. Так, у бетону класу В15 межа міцності при стиску не нижче 15 МПа з гарантованою забезпеченістю 0,95.
Для переходу від класу бетону до середньої міцності можна використовувати формулу
Rср = В/ 0,778,
де В – клас бетону, МПа;
Rср – середня міцність бетону на стиск, МПа.
Повзучість — схильність бетону до росту пластичних деформацій при тривалій дії статичного навантаження. Повзучість бетону також зв'язана з пластичними властивостями цементного гелю і мікротріщиноутворенням. Вона має згасаючий у часі характер. Абсолютні значення повзучості залежать від багатьох факторів. Особливо активно повзучість розвивається, якщо бетон навантажується в свіжовиготовленому вигляді. Повзучість можна оцінювати подвійно: як позитивний процес, що допомагає знижувати напруження, які виникають від термічних і усадочних процесів, і як негативне явище, наприклад, що знижує ефект від попереднього напруження арматури.
Усадка — процес скорочення розмірів бетонних елементів при їхньому перебуванні в повітряно-сухих умовах утрати води. Усадка бетону тим вище, чим більше об'єм цементного тіста в бетоні. У середньому усадка важкого бетону складає 0,3...0,4 мм/м.
Пористість.. Причина її виникнення криється в надлишковій кількості води затворення. Бетонна суміш після правильного укладання являє собою щільне тіло. При твердінні частина води хімічно зв'язується мінералами цементного клінкера (для портландцементу близько 0,2 від маси цементу), а частина, що залишилася, поступово випаровується, залишаючи після себе пори.
Водопоглинання і проникність.Завдяки капілярно-пористій будови бетон може поглинати вологу як при контакті з нею, так і безпосередньо з повітря. Гігроскопічне вологовбирання у важкому бетоні незначне, але в легких бетонів (особливо в ячеїстих) може досягати відповідно 7..8 і 20..25 %.
Водопоглинення характеризує здатність бетону всмоктувати вологу в краплинно-рідкому стані; воно залежить головним чином від характеру пор. Водопоглинення тим більше, чим більше в бетоні капілярних сполучених між собою пор. Максимальне водопоглинання важких бетонів на щільних заповнювачах досягає 4...8 % за масою (10...20 % за обсягом). У легких і ячеїстих бетонів цей показник значно вище.
Велике водопоглинання негативно позначається на морозостійкості бетону. Для зменшення водопоглинання вдаються до гідрофобізації бетону, а також до влаштування паро- і гідроізоляції конструкцій.
Водопроникність бетону визначається в основному проникністю цементного каменю і контактної зони «цементний камінь — заповнювач»; крім того, шляхами фільтрації рідини через бетон можуть бути мікротріщини в цементному камені і дефекти зчеплення арматури з бетоном. Висока водопроникність бетону може призвести його до швидкого руйнування через корозію цементного каменю.
Для зниження водопроникності необхідно застосовувати заповнювачі належної якості (з чистою поверхнею), а також використовувати спеціальні добавки, що ущільнюють (рідке скло, хлорне залізо) чи цементи що розширюються. Останні використовують для пристрою бетонної гідроізоляції.
За водонепроникністю бетон поділяють на марки W0,2; W0,4; W0,6; W0,8 і Wl,2. Марка означає тиск води (МПА), при якому зразок-циліндр висотою 15 см не пропускає воду при стандартних випробуваннях.
Морозостійкість— головний показник, що визначає довговічність бетонних конструкцій у нашому кліматі. Морозостійкість бетону оцінюється шляхом поперемінного заморожування при мінус (18 ± 2)° С і відтавання у воді при (18 + 2)° З попередньо насичених водою зразків випробуваного бетону. Тривалість одного циклу— 5...10 год залежно від розміру зразків.
За марку по морозостійкості приймають найбільше число циклів «заморожування — відтавання», які зразки витримують без зниження міцності на стиск більше 5 % у порівнянні з міцністю контрольних зразків на початку випробувань. Установлено наступні марки бетону за морозостійкістю: F25; F35; F50; F75; F100...F1000.
Теплофізичні властивості.З них найважливішими є теплопровідність, теплоємність і температурні деформації.
Теплопровідність важкого бетону навіть у повітряно-сухому стані велика — близько 1,2...1,5 Вт/(м •0С), тобто в 1,5...2 рази вище, ніж у цегли. Тому використовувати важкий бетон у конструкціях, що огороджують, можна тільки разом з ефективною теплоізоляцією. Легкі бетони ,особливо ячеїсті, мають невисоку теплопровідність 0,1...0,5 Вт/(м •0С) і їхнє застосування в конструкціях, що огороджують, переважніше.
Теплоємність важкого бетону, як і інших кам'яних матеріалів, знаходиться в межах 0,75...0,92Дж/(кг •К); у середньому — 0,84 Дж/(кг •К).
Все темы данного раздела:
БУДІВЕЛЬНЕ
МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО»
Харків 2013/14 уч.рік
ЗМІС
ПЕРЕДМОВА .....
ПЕРЕДМОВА
Будівництво є частиною матеріальної культури суспільства, за ним можна судити про прогрес науки і техніки, особливості побуту, національні традиції.
Людина почала будувати перші житла ще в
Стандартизація будівельних матеріалів
Стандартизація –система єдиних загальноприйнятих нормативів за типами, параметрами, розмірами і якістю виробів, за величинами вимірів показників, методами випробування, контрол
Класифікація будівельних матеріалів
Виходячи з умов роботи матеріалу в споруді, будівельні матеріали поділяють за призначенням на:
- матеріали для несучих конструкцій
Будівля матеріалів
Будову матеріалу вивчають на трьох рівнях:
1. Макроструктура матеріалу - будова, видима неозброєним оком.
2. Мікроструктура
Склад матеріалів
Будівельні матеріали характеризуються хімічним, мінеральним і фазовим складом.
Хімічний склад дозволяє судити про ряд властивостей матеріалу: вогнестій
Фізичні властивості матеріалів
Рис. 1.1 - Вплив зовнішнього середовища на конструкції будівель
Щоб буді
Механічні властивості матеріалів
Будівельні матеріали і конструкції у процесі експлуатації піддаються різним зовнішнім силам – навантаженням, що викликають у них деформації і внутрішні напру
Гірські породи й мінерали
Мінерали – це природні фізично й хімічно однорідні тіла, що виникають у земній корі в результаті фізико-хімічних процесів. Гірські породи складаються з мінералі
Магматичні гірські породи
Утворення магматичних гірських порід тісно пов'язано зі складними проблемами походження магми і Землі. Залежно від умов утворення виділяють дві основних групи магматичних порід –
Метаморфічні гірські породи
Метаморфічні гірські породи сформувалися в надрах земної кори в результаті зміни магматичних і осадових порід під впливом високих температур тиску і хімічно активних речовин.
Метаморфічні гірські породи
Метаморфічні гірські породи сформувалися в надрах земної кори в результаті зміни магматичних і осадових порід під впливом високих температур тиску і хімічно активних речовин.
Техногенні відходи
Відходи виробництва – це всі види залишків виробництва, що мають якусь споживчу цінність і можуть бути використані в матеріальному виробництві.
З галузей, що споживают
Будова і склад деревини
Зростаюче дерево складається з кореневої системи, крони і стовбура. Стовбур є основною і найбільш коштовною частиною дерева. З нього одержують від 60 до 90% ділової деревини.
Загальні властивості деревини
Кожна порода дерева має характерний колір і текстуру. Для хвойних порід характерний простий і одноманітний малюнок, а різноманіття і багатство текстури деревини листяних порід високо ціниться в сто
Деревні породи
Деревні породи поділяють на хвойні й листяні.
Сосна–ядрова порода, має високу міцність і низьку щільність, середня щільність – 470-540 кг/м3
Вади деревини
Сучки – це частини в деревині, що порушують однорідність її будови викликають скривлення волокон, утруднюють механічну обробку.
Захист деревини від гниття, уражених комахами і загоряння
При вологих умовах експлуатації деревина піддається дії мікроорганізмів, руйнується – загниває. Захист деревини від гниття і продовження терміну служби забезпечується шляхом попереднього природного
Матеріали і вироби з деревини
Матеріали з деревини застосовують у будівництві, як конструкційні, оздоблювальні, теплоізоляційні, акустичні й погонажні.
До конструкційного відносяться круглі лісо
Контрольні запитання
1. Розповісти про використання природних кам'яних матеріалів у будівництві.
2. Як класифікують гірські породи?
3. Чим розрізняються між собою гірська порода і мінерал?
Сировина для виробництва керамічних матеріалів
Основною сировиною для виробництва кераміки є глини й каоліни. Для поліпшення технологічних властивостей глини, а також надання готовим виробам певних фізико-механічних властивостей
Стінові керамічні матеріали
Керамічні цегли й камені виготовляють із легкоплавких глин з добавками й без, застосовують для кладки зовнішніх і внутрішніх стін ,для виготовлення стінових панелей і блоків. Ц
Вироби для облицювання фасадів
Цегла й камені лицьові є оздоблювальними й конструктивними несучими елементами, що працюють у цегельній кладці разом зі звичайною цеглою. Лицьова цегла і камені призначені для
Плитки для внутрішнього облицювання
Керамічні плитки для внутрішнього облицювання використовуються для облицювання стін і для покриттів підлог. Ці вироби експлуатуються усередині приміщення, тому вимоги за морозо
Керамічні вироби для покрівлі й перекриттів
Керамічна черепиця (ДСТУ Б В. 2.7 -28 -95) є найпоширенішим керамічним матеріалом для покрівлі як в Україні, так і в западноєвропейських країнах завдяки своїй екологічній чисто
Санітарно-технічна кераміка й керамічні вироби спеціального призначення
Вироби санітарні керамічні – раковини, умивальники, унітази, зливальні бачки і т п. Ці вироби виготовляють з фарфору й фаянсу. Сировиною є біловипалювальні глин
Загальні відомості
Як галузь прикладного мистецтва виробництво виробів із скла було особливо розвинуте в Древньому Єгипті, Сірії, Фінікії, Китаї. Винахід склодувного способу в середині I століття до н
Основи виробництва скла
Сировинні матеріали для виробництва скла розділяють на основні й допоміжні.
До основних відносяться кварцовий пісок, сода, доломіт, вапняк, поташ, сульфат натрію.
Різновид скляних виробів
Листове віконне скло виробляється товщиною від 2,0 до 6,0 мм, максимальними розмірами залежно від товщини – від 1000х1600 мм до 400х500 мм. Може бути полірованим, неполірованим
Сітали, шлакосітали й сіталопласти
Сітали – це склокристалічні матеріали, отримані із скляних розплавів шляхом їх повної чи часткової кристалізації.
Технологія виробництва сіталів аналогічна технології виробництв скла, одна
Загальні відомості
Метали – кристалічні речовини, характерними властивостями яких є висока міцність, пластичність, тепло- і електропровідність, особливий блиск. Широке використання металів у буді
Виробництво чавуну
Чавун одержують у доменних печах шляхом високотемпературної обробки (19000С) суміші залізної руди, коксу й флюсу. Залізна руда, що є основною сировиною, крім порожньої породи містить від
Виробництво сталі та її застосування у будівництві
Для одержання сталі використовують шихту, до складу якої входить передільний чавун, сталевий лом, а також шлакоутворюючі й легуючі речовини. Виробництво сталі – досить складний техн
Алюміній і сплави на його основі
У чистому вигляді алюміній м’який, пластичний, добре відливається, прокочується, плавиться при температурі 6570С, має півищену стійкість до корозії, високу тепло- і електропровідність. Щ
Загальні відомості
Неорганічними в'яжучими речовинами називають порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластично-грузле тісто, здатне згодом мимовільно твердіти у результаті ф
Загальні відомості
Неорганічними в'яжучими речовинами називають порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластично-грузле тісто, здатне згодом мимовільно твердіти у результаті ф
Повітряне вапно
Повітряне вапно (ДСТУ Б В 2.7-90-99) – продукт помірного випалу кальцієво-магнієвих карбонатних гірських порід (вапняку, крейди, вапняку- черепашника, доломітизованого вапняку)
Портландцемент
Портландцементом називають порошкоподібний матеріал, отримуваний у результаті спільного помелу клінкера (продукту спікання вапняно-глинистої суміші при температурі 1400-1500
Спеціальні види портландцементу
З метою надання портландцементу спеціальних властивостей, розширивши тим самим його застосування в будівництві, змінюють ступінь подрібнювання, коректують використовувана сировина, вводять спеціаль
Матеріали й вироби на основі портландцементу
Вироби бетонні стінові дрібноштучні (ДСТУ Б В 2.7.-7-94) поділяють на цеглу, каміння і блоки повнотілі й порожнисті, рядові й лицьові. Виготовляють ці вироби в
Залізобетон
Залізобетон – це композиційний будівельний матеріал, в якому вдало сполучається робота бетонної матриці і сталевої арматури.
Винаходу залізобетону передувало відкриття
Азбестоцементні вироби й конструкції
Азбестоцемент – штучний композиційний кам'яний будівельний матеріал, отриманий у результаті затвердіння суміші, що складається з цементу, азбесту (10-20% від
Матеріали й вироби на основі вапняних в’яжучих речовин
Силікатна цегла (ДСТУ Б В 2.7.-80-98). При виготовленні силікатної цегли, як вихідну сировину застосовують вапно, кварцовий пісок, який виконує функції дрібного заповнювача і
Матеріали й вироби на основі гіпсових в’яжучих речовин
Каміння стінові (ДСТУ Б В 2.7.-36-95) виготовляють на основі гіпсових чи змішаних в’яжучих речовин. За габаритними розмірами каміння стінові можуть бути цілими (390 X 190 X 1
Класифікація заповнювачів
Заповнювачами називають пухку суміш мінеральних або органічних зерен природного чи штучного походження. В’яжучі речовини скріплюють зерна заповнювача і утворюєт
Пористі заповнювачі
Заповнювачі для приготування легких бетонів бувають природними, штучними або отриманими з відходів промисловості.
Керамзит є штучним пористим заповнювачем, який отр
Загальні відомості. Класифікація бетонів
Бетон— штучний композиційний матеріал, одержуваний в результаті формування і подальшого затвердівання раціонально підібраної бетонної суміші, що складається з в'яжу
Властивості бетонної суміші
Суміш, що складається зв'яжучої речовини, великого й дрібного запоповнювачів і води до затверднення має назву бетонної суміші . Бетонна суміш являє собою пластично-в’
Основи технології бетону
Виготовлення бетонних і залізобетонних конструкцій містить в собі наступні технологічні операції:
- підбір складу бетону;
- приготування і транспортування бетонної
Твердіння бетону
Нормальний ріст міцності бетону відбувається при позитивній температурі (15...25° З) і постійній вологості. Дотримання цих умов ос
Легкі бетони
Легкі бетони (на початку XX ст. їх називали «теплі бетони») — бетони з щільністю менше 1800 кг/м3 — універсальний матеріал, який огороджують і несуть конструкції
Легкі бетони на пористих заповнювачах
Пористі заповнювачі мають шорсткувату поверхню, тому зчеплення цементного каменю із заповнювачем не є слабкою ланкою легких бетонів. Цьому сприяє також хімічна активність речовини заповнювачів, що
Ніздрюваті бетони
Ніздрюваті бетонина 60...85 % за обсягом складаються з замкнутих пор розміром 0,2...2 мм. Ніздрюваті бетони одержують при затвердінні насиченої газовими пухирцями суміші в'яжучого, кремнези-мистого
Спеціальні види бетонів
Спеціальні бетони здатні працювати в екстремальних умовах і мають властивості, не характерні для звичайних бетонів. Але при цьому їхня технологія і склад залишаються «бетонними».
Загальні відомості
Протягом багатьох віків архітектура й будівництво були безпосередньо пов’язані з використанням мінеральних будівельних розчинових сумішей. Вапняні штукатурні розчини відомі понад 8 тис. років, гіпс
Будівельні розчини
Будівельним розчином називають матеріал ,одержуваний в результаті затвердіння раціонально підібраної суміші в'яжучого (цемент, вапно і т.д.),дрібного заповнювача(піску) і води,
Матеріали для виготовлення розчинних сумішей
В'яжучі речовини. Для виготовлення будівельних розчинів, як правило, застосовують портландцемент і шлакопортландцемент, марка яких повинна бути в 3-4 рази більше ма
Властивості розчинних сумішей і затверділих розчинів
Якість розчинної суміші характеризується: рухомістю, водоутримувальною здатністю, водовідділенням та розшарованням (ДСТУ Б В .2.7. -114-2002).
Рухомість роз
Підбір складу, приготування і транспортування розчинів
Підбір складу будівельного розчину виконують, виходячи з необхідної марки розчину, рухливості, призначення розчину й умов провадження робіт. Склад розчину виражається кількістю вихідних матеріалів
Види будівельних розчинів
Розчини для кам’яних кладок та монтажу виготовляють з використанням:
- портландцементу та шлакопортландцементу(для монтажу стін із панелей та бетонних і цегляних блокі
Класифікація сухих будівельних сумішей і характеристика вихідних матеріалів
Сухі будівельні суміші класифікують за призначенням :
- для вирівнювання стін і стелі ( штукатурні розчини, розчини для монтажу гіпсокартонних виробів);
Характеристика сухих будівельних сумішей різного призначення
Мурувальні розчини (розчини для кам’яної кладки) отримують на базі цементу та гідравлічного вапна марок М 100 і М 200. Заповнювачами є кварцовий або вапняковий пісок. Такі розч
Загальні відомості
Бітуми й дьогті являють собою органічні матеріали аморфної структури до складу яких входять високомолекулярні вуглеводні і їхні похідні.
Застосування бітум
Загальні відомості
Бітуми й дьогті являють собою органічні матеріали аморфної структури до складу яких входять високомолекулярні вуглеводні і їхні похідні.
Застосування бітум
Загальні відомості
Бітуми й дьогті являють собою органічні матеріали аморфної структури до складу яких входять високомолекулярні вуглеводні і їхні похідні.
Застосування бітум
Загальні відомості
Полімерними речовинаминазивають високомолекулярні сполуки, які складаються з елементарних (мономірних ) ланок, об’єднаних у макромолекули різної будови.
Початок широко
Класифікація полімерних речовин
За способом синтезу і тверднення органічні полімерні речовини поділяють на:
- полімеризаційні, отримані в результаті реакції по
Склад пластмас
Матеріали, що містять у своєму складі полімери і мають пластичність на певному етапі виробництва, що повністю втрачається після затвердіння полімеру, називаються пластмасами.
Технологія виробництва пластмас
Вироби з пластмас одержують з використанням різних прийомів, при виборі яких визначальним фактором є природа полімеру й вид наповнювача.Основними прийомами переробки пластмас є:
-
Конструкційні полімерні матеріали
Склопластики (ГОСТ 27389) -листові композиційні матеріали, одержувані шляхом просочення скляних волокон або тканин (армуючих компонентів) полімером. Склопластик
Опоряджувальні полімерні матеріали
Лицювальна полістирольна плитка являє собою квадрати або прямокутники товщиною 1,25-1,5 мм з гладкою й рельєфною поверхнею, одержувані методом лиття під тиском. До складу компо
Полімерні матеріали для покриттів підлог
Покриття підлог із полімерних матеріалів гігієнічні, еластичні, зносостійкі, тепло- та звукоізоляційні, довговічні.
Безшовні монолітні покриття застосовують у промисло
Теплоізоляційні полімерні матеріали
Полімерні теплоізоляційні матеріали класифікують за структурою, формою, видом основної сировини, середньою щільністю, теплопровідністю та стискуваністю (ГОСт 16381). Полімерні матеріали, що мають н
Загальні відомості
Лакофарбовими називають природні чи штучні матеріали, які наносять у в’язко-рідкому стані тонким шаром (60…500мкм) на поверхню будівельних конструкцій і деталей для утворення п
Основні компоненти лакофарбової композиції
Основними компонентами, що складають лакофарбову композицію є: плівкоутворювачі речовини, пігменти, наповнювачі, сикативи, розчинники.
Плівкоутворюювачі (сполучні )
Маркування лакофарбових матеріалів
Маркування фарбових матеріалів ( ГОСТ 24404) виконують з позначенням виду, природи плінкоутворюючого компонента та їхнього призначення. З цією метою для маркування використовується система позначен
Види лакофарбових матеріалів
Ґрунтовки – це суспензії пігментів або їхніх сумішей з наповнювачами в розчині плівкоутворюючої речовини, які після висихання утворюють суцільну непрозору однор
Контрольні запитання
1. Які функції виконують лакофарбові покриття?
2. Назвіть основні компоненти, що складають лакофарбову композіцію. У чому відмінність лаку від фарби й фарби від ґрунтовки?
3. Які
Новости и инфо для студентов