Структура И Прочность Цементного Бетона
При приготовлении и уплотнении бетонной смеси в результате гидротации цемента имеет место медленное упрочнение бетона, после образования значительного количества новообразовавшиеся частицы сближаются и система переходит в коагуляционную структуру, затем в кристализационную структуру с резким возрастанием прочности. Сроки формирования структуры зависят от: добавки цемента, уменьшения водоцементного отношения, увеличение содержания заполнителей, уменьшение крупности.
В бетоне различают:
- макроструктуру – щебень + цементно-песчаный раствор;
- мезоструктуру – строение системы: песок + цементный камень;
- микроструктуру – тонкое строение цементного камня и заполнение.
Макроструктуру и мезоструктуру бетона можно разделить на 3 вида в зависимости от величины раздвижки зёрен заполнителя цементным камнем. Они как бы плавают в нём.
1. Структура с базальной цементацией (позволяет использовать щебень слабый по прочности, а нагрузку воспринимает цементный раствор).
2. С поровой (использование кондиционного крупного заполнителя).
3. С контактной (использование очень прочного щебня).
Нарастание прочности цементного бетона. Первые 7 суток прочность нарастает очень быстро. После 7 суток нарастание уменьшается, а особенно после 28 суток. Скорость зависит от вида цемента. Для твердения необходим температурно-влажностный режим, соответствующий техническим условиям. Твердение цементного бетона в воде даёт большую прочность, чем на воздухе. В сухой среде после испарения воды твердение замедляется и даже прекращается. Нормальная температура бетонной смеси при твердении – 15-20°С.
Максимальная скорость твердения при температуре до 80°С наружного воздуха, а во влажном паре до 100°С. Прогрев бетона производится паром или электричеством. Прочность бетона характеризуется маркой бетона или классом прочности на сжатие или осевое растяжение. Действительную прочность можно получить испытанием контрольных образцов.
В зависимости от назначения ж/б констр. и условий экспл-ии устанавливают показатели качества бетона, основными из которых являются:
класс бетона по прочности на осевое сжатие В; указывается в проекте во всех случаях;
класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt; назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве;
марка бетона по морозостойкости F; должна назначаться для констр. подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания и оттаивания (открытые констр., ограждающие констр. и т.п.)
марка по водонепроницаемости W; назначается для конструкций к которым предъявляются требования непроницаемости (резервуары, напорные трубы и т.п.)
марка по плотности D; назначается для конструкций к которым кроме требований прочности предъявляются требования теплоизоляции, и контролируются на производстве.
Заданные класс и марку бетона получают соответствующим подбором состава бетонной смеси с последующим испытанием контрольных образцов.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие В (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 15 см. испытанных через 28 дней хранения при температуре 20 +/- 2оС.
Классы бетона по прочности на сжатие для ЖБК нормами устанавливаются следующими:
для тяжелых бетонов В 7,5; В 10; В 12,5; В 15; В 20; В 30; В 35; В 40; В 45; В 50; В 55; В 60.
для мелкозернистых бетонов вида А на песке с модулями крупности 2,1 и более – в том же диапазоне до В 40 включительно; вида Б с модулем крупности менее 1 – в том же диапазоне до В 30 включительно; вида В, подвергнутого автоклавной обработке – в том же диапазоне до В 40 включительно.
Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt 0,8; В 1,2; В1,6; В 2; В 2,4; В 2,8; В 3,2; характеризуют прочность бетона на осевое растяжение (МПа).
Марки бетона по морозостойкости от F 25 до F 500 характеризуют число выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии.
Марки бетона по водонепроницаемости от W 2 до W 12 характеризуют предельное давление воды при котором еще не наблюдается просачивание ее через испытываемый образец.
Марки бетона по плотности от D 800 до D 2400 характеризуют среднюю плотность (кг/м3).
Физические методы контроля качества бетона разрабатывают на основе достижений электроники, акустики, радиометрии и отличаются тем, что не требуют разрушения материала, и могут быть многократно воспроизведены. К физическим методам испытания бетона относят импульсный, ультразвуковой, резонансный и радиометрический. При электронно-акустических методах испытаний используют связь между скоростью распространения упругих волн в бетоне и его механическими свойствами.
Наиболее распространены импульсные ультразвуковые приборы.
Скорость распространения ультразвука зависит от свойств заполнителя, влажности бетона и ряда других факторов. Поэтому график кореляционной связи "прочность бетона – скорость распространения ультразвука" (Rb - V) строят для бетона определенного состава на данном заполнителе: контрольные бетонные образцы или керны, высверленные из сооружения прозвучивают ультразвуком, а потом испытывают по стандарту для определения прочности.
Ультразвуковой метод позволяет выявлять качество бетона в изделиях и конструкциях. Измеряя скорость распространения ультразвука в различных частях конструкции, можно оценить однородность бетона, не прибегая к испытанию бетонных образцов.
Бетон должен быть однородным – это важнейшее техническое и экономическое требование. Для оценки однородности бетона данной марки используют результаты контрольных испытаний бетонных образцов за определенный период времени. Имеется в виду, что стандартные образцы твердели в одинаковых условиях одно и то же время. Прочность бетонных образцов будет колебаться, отклоняясь от среднего значения в большую или меньшую стороны. На прочности сказываются колебания в качестве цемента и заполнителей, точность дозирования составляющих, тщательность приготовления бетонной смеси и другие факторы.
http://www.rusarticles.com/texnologii-remonta-statya/struktura-i-prochnost-cementnogo-betona-778595.html
Об автореАрхитектура, чертежи, проекты
Брусовые Дома <Предыдущая | Следующая> Баня Своими Руками |
---|