Исходные материалы для бетона и их характеристика. Материалы для бетона


Материалы для бетона и требования

Материалы для бетона и требования, предъявляемые к ним

http://www.masterhome.ru/news419.html

Материалы, входящие в состав бетона, должны удовлетворять требованиям, регламентированным соответствующими стандартами. Цемент. Для приготовления бетонных смесей применяются, портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопорт-ландцемент и др. Вода. Вода для затворения бетонных смесей не должна содержать в значительных количествах вредных примесей, к которым относятся кислоты, сульфаты, жиры, растительные масла, сахар и различные другие органические вещества. Содержание в воде таких примесей устанавливается химическим анализом. Наиболее пригодна водопроводная питьевая вода. Запрещается применять воды болотные, торфяниковые и фабричные, загрязненные промышленными отходами. Не допускается высокое содержание в воде солей (более 5 000 мг/л): соли понижают прочность бетона, вызывают коррозию арматуры в железобетоне и образуют выцветы на бетонной поверхности. Пригодность воды для затворения бетона проверяется сравнительными испытаниями механической прочности бетонных образцов. Вода считается пригодной, если приготовленные на ней образцы бетона после 28 дней твердения во влажной среде имеют не меньшую прочность, чем образцы на чистой питьевой воде. Песок. Песком называется рыхлая горная порода, состоящая из зерен размером от 0,15 до 5 мм. Пески разделяются на природные (обыкновенные) и искусственные. Природные пески получают из рыхлых залеганий, искусственные - путем дробления тведых горных пород; искусственные пески получают также из отходов производства (боя кирпича, плотных шлаков). Различают пески по объемному весу: обыкновенные (тяжелые) объемным весом в сухом состоянии свыше 1 000 кг/ж3 и легкие объемным весом до 1 000 кг/м3. Для приготовления тяжелого бетона основное применение находят природные пески, которые в зависимости от условий образования разделяются на: • горные (овражные), залегающие недалеко от места образования; такие пески имеют угловатую форму и шероховатую поверхность зерен, что способствует хорошему сцеплению их с цементным камнем в бетоне; • речные и морские, подвергавшиеся длительному механическому воздействию воды, имеют зерна округлой формы с гладко отшлифованной поверхностью, которая слабее сцепляется с цементным камнем, чем шероховатая поверхность горных песков; • дюнные и барханные, состоящие из очень мелких зерен, что, как правило, делает их мало пригодными для изготовления бетона; их можно применять только в смеси с качественным песком; • дробленые пески, получаемые дроблением гранита, плотных известняков и других плотных пород. Форма зерен этих песков остроугольная, а поверхность шероховатая, поэтому дробленые пески наилучшие для бетона. Они не содержат вредных примесей, которые нередко бывают в песках, получаемых из рыхлых залеганий. Однако дробленые пески имеют высокую стоимость по сравнению с другими, поэтому их применяют для получения наиболее ответственных и высокопрочных бетонов. Требования к физико-механическим свойствам песка. На качество бетона большое влияние оказывает характер и количественное содержание различных примесей в песке, а также зерновой состав песка. Вредные примеси в песках могут быть следующие. • Слюда состоит из блестящих гладких пластинок, слабо сцепляющихся с цементным камнем и легко расщепляющихся от механического воздействия, что понижает прочность бетона; количество слюды в песке для бетона не должно превышать 0,5%. • Сульфаты, в частности гипс, вызывают коррозию цементного камня. Содержание их в песке допускается не более 1%. • Глинистые, илистые и пылевидные частицы обволакивают зерна и препятствуют сцеплению зерен песка с цементным камнем. Содержание их в песке допускается не более 5%. При повышенном содержании следует или отказываться от применения такого песка, или промывать его в специальных машинах - пескомойках. • Органические примеси (остатки растений, перегной) сильно понижают прочность бетона. Содержание органических примесей устанавливается специальным колориметрическим методом исследования - по цвету жидкости над песком, залитым 3%-ным раствором едкого натра. Цвет жидкости должен, быть не темнее светложелтого. Пески, загрязненные повышенным количеством органических примесей, когда цвет жидкости оказывается темнее светложелтого, промывают известковым молоком, а затем водой. До промывки следует провести в лаборатории испытания прочности бетона с загрязненным песком и промытым песком, чтобы установить степень влияния на прочность бетона примеси в песке. • Зерновой состав песка имеет большое значение для качества бетона. Выгоднее применять крупный песок, так как при одинаковом объеме суммарная поверхность его частиц меньше, чем у мелкого песка, и поэтому на обволакивание и склеивание зерен песка потребуется меньше цементного теста. Объем пустот в песке должен быть возможно меньшим, чтобы для его заполнения требовалось меньше цементного теста. Объем пустот будет наименьшим тогда, когда пески состоят из зерен разного размера, потому что промежутки между крупными песчинками в таком песке заполняются более мелкими. Для оценки песка по зерновому составу применяется ситовой анализ. Песок просеивают через ряд сит с размерами отверстий (сверху вниз) 5; 2,5; 1,2; 0,6; 0,3 и 0,15 мм (стандартный набор). На сите 5 мм количество песка должно оставаться не свыше 10% по весу. После просеивания получают на каждом сите «частные» остатки песка, которые взвешивают; вес записывают в процентах от веса всей пробы (песок берут сухой в количестве 1 кг). Затем вычисляют «полные» остатки на тех же ситах, суммируя для каждого сита частный остаток на данном сите с остатками на всех предыдущих ситах с более крупными отверстиями. Полученные результаты наносят на график (рис. 1), который имеет заштрихованную область, ограничивающую наиболее рациональные составы песков, применяемых для бетонов марок выше 150. Если кривая просеивания укладывается между верхней и нижней ломаными линиями, то такие пески разрешается применять для бетонов марок не выше 150. Песок считается непригодным по зерновому составу, когда кривая просеивания выходит за пределы площади графика, ограниченной верхней и нижней ломаными линиями. Такие пески следует или обогащать путем добавки зерен требуемой крупности, или вовсе отказываться от их применения.

Рис. 1. Кривая просеивания песка

Объемный вес песка зависит от его удельного веса и объема пустот. Обычный кварцевый песок в рыхлом состоянии имеет объемный вес 1 500 кг/ж3, а при уплотнении увеличивается до 1 600-1 700 кг/м3. С повышением влажности до 5-7% объем песка сначала увеличивается, а затем начинает уменьшаться, достигая при полном оводнении объема сухого песка и даже менее. Поэтому в случае приемки влажного или мерзлого песка следует замеренный объем его соответственно уменьшить. Влияние влажности на объемный вес песка приведено на рис. 2.

Рис. 2. Кривая изменения объема песков в зависимости от их влажности

При дозировке песка для изготовления бетона необходимо всегда учитывать содержание в нем воды во избежание ошибок при подборе состава бетонной смеси. Гравий. Гравием называется рыхлая обломочная горная порода, состоящая из более или менее обкатанных зерен размером от 5 до 150 мм. В зависимости от происхождения гравий разделяют (подобно пескам) на горный (овражный), речной и морской. Речной и морской гравий более чистый, чем овражный, но имеет отшлифованную поверхность. Различается гравий также по характеру предварительной обработки на сортовой, подвергавшийся рассеву и удалению отдельных фракций или другим видам обработки, кроме промывки, и рядовой, не подвергавшийся предварительной обработке, кроме промывки. Требования к физико-механическим свойствам гравия. Примеси. Количество примесей в гравии (глины и пыли) не должно превышать 2%; при наличии их свыше указанного гравий промывают водой. Содержание вредных органических примесей устанавливается колориметрическим методом, как и для песка. Содержание сернистых и сернокислых примесей допускается в количестве не более 1% (в пересчете на SO3). Зерновой состав. Аналогично песку гравий должен иметь зерна разной величины, чтобы пустотность его была возможно меньше. Для приготовления бетона выгоднее применять более крупный гравий, так как при его использовании благодаря меньшей суммарной поверхности зерен расходоваться цемента будет меньше. Однако максимальная крупность зерен ограничивается размерами бетонных конструкций и степенью их армирования. Размеры зерен гравия должны быть не более 7з минимального размера конструкции. Дия железобетонных конструкций зерна гравия должны быть не больше 3Д минимального расстояния в свету между стержнями арматуры. Куски гравия крупнее 80 мм (до 150 мм) применяются в бетонах, идущих на массивные конструкции, например гидротехнические сооружения. В отечественной и зарубежной практике имеется положительный опыт применения для таких массивных сооружений так называемого «изюма», представляющего собой глыбы весом до нескольких тонн, которые втапливаются в монолитное бетонное сооружение. Применение «изюма» снижает расход бетона и повышает водонепроницаемость сооружения. Зерновой состав гравия определяется просеиванием сухой средней пробы в количестве 10 кг через стандартный набор сит с размерами отверстий 80; 40; 20; 10 и 5 мм и последующего взвешивания частных остатков. Результаты просеивания заносят в таблицу и строят кривую просеивания (рис. 3), предварительно определив полные остатки на ситах.

Рис. 3. Кривая просеивания гравия

На графике за наибольшую крупность гравия НК принимается размер отверстий сита, на котором полный остаток не превышает 5% от веса пробы; за 1/2 НК принимается следующий по порядку меньший размер отверстий. Заштрихованная часть графика соответствует области наиболее рациональных составов гравия. Объем пустот в гравии He-должен превышать 45%. Для уменьшения пустотности можно смешивать в надлежащих соотношениях гравий разного состава или вводить в него недостающие фракции. Чтобы обеспечить постоянство состава и однородность бетона, гравий (щебень) в производственных, условиях следует сортировать на фракции по крупности зерен и соблюдать установленную дозировку фракций при изготовлении бетонной смеси. Объемный вес гравия для плотных пород находится в пределах 1 400-1 600 кг/м3, для менее плотных - 1 000-1 400 кг/м3, а для легких он ниже - 1 000 кг/м3. Прочность зерен гравия должна быть на 20-50% выше прочности бетона. В гравии могут содержаться зерна слабых пород, количество которых для бетона марки 100 и выше допускается не более 10%, а для бетона марок ниже 100 - не более 20%. Морозостойкость. Гравий, предназначенный для бетонных конструкций, подвергающихся действию воды в низких, температурах, должен быть морозостойким [т. е. должен выдерживать заданное число циклов (25-50) замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии]. Гравий считается выдержавшим испытание, если количество зерен с признаками разрушений составляет в нем не более 10% от веса взятой» пробы. Щебень. Щебнем называют материал, полученный дроблением горных пород или искусственных камней на куски размером от 5 до 150 мм. Камень измельчают на камнедробилках, а затем дробленый материал просеивают; мелочь, образующаяся при этом, используется в качестве песка, если она не содержит избыточного количества пыли. Щебень лучше гравия, так как, во-первых, он имеет шероховатую поверхность, а во-вторых, в нем отсутствуют органические примеси и пылевидные частицы. Для приготовления бетона обычно используется щебень, получаемый дроблением плотных горных пород, и щебень из доменных и мартеновских шлаков; для бетона низких марок и облегченного бетона применяется кирпичный бой. Прочность исходной породы проверяется испытанием на сжатие выпиленных из нее и насыщенных водой образцов (кубиков с гранью 5 см или цилиндров 5X5 см). В части зернового состава, объема пустот и морозостойкости к щебню предъявляются те же требования, что и к гравию. Как отмечалось, прочностные показатели бетона в значительной степени зависят от заполнителя. Поэтому в настоящее время, когда возникла необходимость применения высокопрочных бетонов, к щебню предъявляются особо высокие требования, а именно: практически полное отсутствие вредных примесей и тщательная многофракционная сортировка. Интересен в этом отношении опыт получения высокопрочных бетонов в Венгрии, Чехословакии и некоторых других странах, где применяют тщательно промытый заполнитель, разделенный на несколько фракций даже в пределах максимальной крупности щебня 15 мм -0-3; 3-7 и 7-15 мм. Статья написана по материалам книги В. А. Воробьева “Строительные материалы и детали” При частичном или полном копировании материала ссылка на Masterhome.ru обязательна. Строительные материалы 29-03-2006

studfiles.net

Материалы для бетона

Категория: Бетонные работы

Материалы для бетона

Вяжущее вещество и вода — активные составляющие бетона, так как в результате химической реакции они переходят в твердую фазу и образуют цементный камень. В качестве заполнителей применяют песок, щебень, гравий, шлаки и другие материалы горных пород и отходов производства. Заполнители и вода составляют 85…90%, вяжущие (цемент и др.) — 10… 15% массы бетона. Заполнители в реакции твердения не участвуют, поэтому называются инертными материалами. Цементный камень связывает мелкий и крупный заполнители и образуют жесткий скелет, который воспринимает внешние нагрузки. Вяжущее выбирают с учетом особенностей эксплуатации конструкции, требуемой прочности и условий твердения бетона.

В некоторых бетонах крупный заполнитель отсутствует. К ним относятся пено- и газосиликатные бетоны, которые используют в ограждающих тепло-, звуко- и вибропоглощающих конструкциях.

Составляющие бетона должны по своим свойствам отвечать определенным требованиям, которые устанавливаются Государственными стандартами (ГОСТами). Отклонения от требований стандарта для вяжущего, заполнителей или воды, как правило, приводят к изменению свойств бетона, а следовательно, его фи-зико-механических и эксплуатационных характеристик.

Вяжущие материалы. Для приготовления бетона широко используют неорганические вяжущие вещества, которые при смешивании с водой в результате физико-химических процессов способны переходить из жидкого или тестообразного состояния в камневидное, т. е. твердеть, постепенно набирая прочность.

Вяжущие вещества подразделяют на гидравлические (цементы), твердеющие как на воздухе, так и в воде, и воздушные (например, известь, гипс), твердеющие только на воздухе. Отличительное свойство гидравлических вяжущих — способность в течение длительного периода (многие годы) повышать свою прочность. Достигнув воздушно-сухого состояния, они прекращают дальнейшее упрочнение. В строительстве в основном используют бетоны на цементных вяжущих.

Виды цементов. В зависимости от вида сырья цементы подразделяют на портландцемент обычный, с минеральными добавками и быстротвердеющий, шлакопортландцемент, быстротвер-деющий шлакопортландцемент, сульфатостойкие портландцемент и шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент. Выпускают специальные виды цементов. К ним относятся белый и цветные портландцементы, напрягающийся, расширяющийся и безусадочные цементы, фосфатные (жаростойкие), кислотоупорный.

Исходным сырьем для получения цемента являются известняковые мергели или сырьевые смеси, состоящие в основном из 75…78% известняка и 22…25% глины. Вместо глины иногда используют диатомит, трепел, глинистые сланцы, доменные шлаки, которые близки по химическому составу глине.

При подготовке сырьевой смеси известняки и глину измельчают и смешивают, затем смесь подают в печь для обжига. При обжиге при 1200… 1450 °С в смеси происходят сложные физико-химические процессы. В результате обжига получают спекшуюся твердую массу (клинкер), состоящую из гранул размером с горошину или орех. Раскаленный клинкер охлаждают струей воздуха, после чего измельчают в мелкий порошок.

Основные свойства. Немаловажное влияние на свойства цемента оказывает тонкость помола клинкера: чем тоньше его измельчают, тем большей склеивающей способностью он обладает. Это объясняется тем, что при уменьшении размеров частиц процесс твердения цемента ускоряется,-

Для регулирования свойств цемента при помоле в клинкер вводят гидравлические добавки (до 15% от общей массы), такие, как диатомиты, трепелы, опоки и гипс (до 3%), которые улучшают качество и удешевляют стоимость цемента.

Основным свойством, характеризующим качество любого цемента, является его прочность на сжатие (марка). За показатель прочности цемента принимается его так называемая активность, которая соответствует пределу прочности при сжатии.

Марка цемента определяется пределом прочности при сжатии образцов, изготовленных по ГОСТ 310.4—81 и испытанных через 28 сут с момента изготовления.

Прочность цементов на сжатие колеблется от 30 до 60 МПа, что соответствует маркам М300, М400, М500, М600. Если прочность контрольных образцов окажется 47 МПа, то активность этого цемента будет также 47 МПа, а его марка — М400. При проектировании состава бетона лучше учитывать активность цемента, так как при длительном хранении его активность может оказаться ниже марки.

Промышленность выпускает в основном цементы М400 и М500. В настоящее время налажено производство цементов марок М600 и выше, прочность которых нарастает быстрее, чем цемента низких марок: через 3 сут цемент М500 имеет прочность 20…25 МПа, в то время как М400 — 10…12 МПа. При применении цементов высоких марок сокращаются сроки изготовления железобетонных конструкций, снижаются транспортные расходы, так как расход на приготовление 1 м3 бетона ниже, чем цементов низких марок.

При смешивании цемента с водой получают цементное тесто, которое постепенно загустевает, т. е. начинает схватываться. Характеризуют цементное тесто двумя показателями: нормальной густотой и сроками схватывания.

Сроки схватывания цемента определяют специальным прибором, принцип действия которого основан на измерении глубины погружением иглы в цементное тесто в начальный и конечный моменты схватывания, т. е. начало и конец превращения материала в твердое тело.

Начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, а конец — не позднее 10 ч от начала затворения. Такие сроки дают возможность транспортировать и укладывать бетонные смеси до начала их схватывания.

Процесс твердения цемента — химическая реакция, которая сопровождается выделением теплоты (экзотермией). Это приводит к значительному нагреву бетона при бетонировании больших массивов. Неравномерность распределения температуры по объему конструкции, вызванная охлаждением поверхностных частей, приводит к возникновению внутренних напряжений, способствующих растрескиванию бетона. Поэтому при возведении массивных конструкций применяют бетоны на цементах, выделяющих меньше теплоты. При этом поверхности бетонируемых конструкций предохраняют от охлаждения с таким расчетом, чтобы разница температур на поверхности и внутри конструкций была незначительной. Это позволяет снизить внутреннее напряжение в бетонируемом массиве и предотвратить образование трещин.

Тепловыделение цемента при твердении является полезным, так как с повышением температуры скорость набора прочности бетоном возрастает. Это особенно важно при возведении монолитных конструкций в холодный период.

Цемент используют в строительстве в огромных количествах. Несмотря на то что выпуск его постоянно увеличивается, растет и его потребление. Поэтому необходимо относиться к нему бережно: соблюдать правила и сроки хранения и транспортирования, предохранять от увлажнения, не допускать потерь, экономно расходовать. Например, за год хранения цемента активность снижается на 30…40%, поэтому запасы его не должны превышать 7…10-дневного расхода при доставке цемента по железной дороге и 5…7-дневного — автотранспортом.

Цемент, который длительное время хранился на складе, перед употреблением подвергают лабораторным испытаниям (определяют его активность или марку).

Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и существенно влияют на его прочность, долговечность и стоимость. За счет заполнителей сокращают расход цемента, повышают прочность бетона, чем увеличивают долговечность сооружений.

Стоимость заполнителя составляет почти половину стоимости бетонных и железобетонных конструкций, поэтому применение в качестве заполнителей местных или более дешевых материалов позволяет снизить стоимость строительства, уменьшить объем транспортных перевозок, сократить сроки строительства.

Заполнители для бетона делятся на мелкие и крупные. Мелким заполнителем может служить естественный или искусственный песок, а крупным — щебень и гравий. Требования к заполнителям регламентируются ГОСТ 10268—80 и 9757—87. Зерновой состав, прочность и чистота заполнителя существенно влияют на свойства бетона.

Песок представляет собой рыхлую смесь зерен. Крупность зерен колеблется от 0,14 до 5 мм. Пески делятся на природные, образовавшиеся в результате выветривания горных пород, и искусственные, получаемые путем дробления твердых горных пород, материалов или отходов производства (доменных или топливных шлаков, керамзита, перлита и др.).

Чаще всего в природе встречаются кварцевые пески с примесью полевого шпата, слюды и зерен других минералов, которые наиболее пригодны для бетонов. Наибольший эффект достигается при использовании кварцевых песков с шероховатой поверхностью зерен. Такие пески, обладая большим сцеплением, повышают прочность бетона.

Зерновой состав определяют просеиванием 1 кг сухого песка через стандартный набор сит с отверстиями диаметром 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,3 и 0,14 мм. Просеивание начинают с сита с отверстиями 5 мм. В результате просеивания определяют остаток песка на каждом сите по массе. Зерна песка, оставшиеся на каждом сите, называют частным остатком. Масса этого остатка выражается в процентах от общей массы просеиваемого песка.

Для бетона наличие зерен крупнее 10 мм не допускается, а зерен размером 5… 10 мм должно быть не более 5%. Содержание в песке зерен, проходящих через сито с диаметром отверстий 0,14 мм, не должно превышать 10%, а содержание глинистых и пылеватых примесей — 3%. Наиболее вредна примесь глины, так как она препятствует сцеплению составляющих. От глинистых примесей песок очищают промывкой.

Результаты просеивания песка выражают графически. По оси абсцисс (рис. 1, а) откладывают полные остатки (%), по оси ординат — диаметр отверстий контрольных сит. Точки соединяют линиями и получают кривую просеивания. Если кривая просеивания песка находится в заштрихованной зоне, такой песок соответствует предъявляемым к нему требованиям.

По модулю крупности и полному остатку на сите с диаметром отверстий 0,63 мм пески подразделяют на группы (табл. 1).

Для бетона наиболее пригодна смесь среднего и крупного песка. Использовать песок с модулем крупности менее 1,5 и более 3,5 не рекомендуется. Крупный песок имеет большой объем межзерновых пустот, который придется заполнять цементным тестом, что невыгодно.

Рис. 1. Зерновой состав песка (а) и гравия (щебня) (б): А — полные остатки, О — диаметр отверстий контрольных сит

Гравий — рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) горных пород,— состоит из окатанных зерен размером 3…70 мм. У морского и речного гравия зерна более округлой (окатанной) формы, чем у горного. Для бетонов предпочтительнее гравий с зернами мало-окатанной формы, что улучшает их сцепление с цементным камнем.

Крупность гравия определяют путем просеивания через стандартный набор сит с круглыми отверстиями диаметром 70; 40; 20; 10 и 5 (или 3) мм. Наибольший размер зерен гравия (а также щебня) не должен превышать ‘/4 размера наименьшего сечения конструкции и 3/4 наименьшего расстояния между арматурными стержнями. Например, для изготовления балок шириной 200 мм размер зерен гравия должен быть не более 50 мм. При бетонировании малоармированных массивных конструкций (фундаментов, эстакад, стенок) допускается применять гравий с зернами крупностью 120…150 мм.

Результаты просеивания гравия, так же как и песка, наносят на стандартный график (рис. 1, б). Зерновой состав испытуемого гравия должен находиться в пределах заштрихованной зоны.

Щебень получают дроблением горных пород (например, гранита, диабаза, прочного известняка) на камнедробилках с отделением зерен размером менее 3 мм. Форма зерен щебня остроугольная. Для изготовления бетона лучше всего подходит щебень, близкий по форме к кубу или тетраэдру.

Щебень не должен содержать комков глины, суглинка и других примесей. Загрязнение заполнителя ухудшает качество бетона. Присутствие глинистых и других примесей снижает прочность и морозостойкость затвердевшего бетона. Пылеватые глинистые частицы, обволакивающие зерна заполнителя, ухудшают их сцепление с цементным камнем. При нагружении такой бетон начинает разрушаться в контактных зонах между цементным камнем и зернами заполнителя.

Находящиеся в заполнителе комья глины или суглинка впитывают и хорошо удерживают воду. При отрицательных температурах вода замерзает, увеличиваясь в объеме. Это приводит к возникновению дополнительных напряжений в бетоне и его разрушению, т. е. снижению морозостойкости конструкций.

При выборе крупного заполнителя для бетона оценивают его физико-механические свойства. Использование заполнителей с низкими физико-механическими характеристиками снижает прочность бетона, и более высокие прочностные характеристики цементного камня в этом случае оказываются неиспользованными. Таким образом, повышением прочности цементного камня при низкопрочном заполнителе невозможно получить бетон высокой прочности.

При выборе следует учитывать и экономический показатель — стоимость 1 м3 заполнителя. Предпочтительнее использовать местные материалы, так как они не требуют высоких транспортных расходов.

Для приготовления легких бетонов используют легкие пористые заполнители. Они бывают природные, которые получают дроблением пористых горных пород (пемзы, вулканических туфов, ракушечников), и искусственные, изготовляемые из промышленных отходов (например, топливных шлаков, гранулированных доменных шлаков, зольного гравия), а также специально приготовленные.

Промышленность строительных материалов выпускает искусственные легкие заполнители (керамзитовый гравий, песок, вспученный вермикулит, перлитовые вспученные песок и щебень, аглопоритовые, шлакопемзовые и шенгузитовые песок и щебень) с заданными свойствами, что позволяет получать более прочные и более легкие бетоны.

Вода. Для приготовления бетона применяют воду (ГОСТ 23732—79), которая не должна содержать примесей, задерживающих твердение цемента, вызывающих его коррозию и образующих высолы на открытых поверхностях конструкций. К таким примесям относятся соли и кислоты. Болотная вода, богатая органическими примесями, а также сточные воды, содержащие жир, сахар, кислоты и другие включения, для приготовления бетона непригодны. Обычно используют водопроводную воду, а в ряде случаев — морскую, если содержание солей в ней не превышает 5000 мг/л. Нельзя применять морскую воду при бетонировании внутренних конструкций жилых и общественных зданий в жарком и сухом климате, так как морские соли могут выступить на поверхность бетона или вызвать коррозию арматуры.

Бетонные работы - Материалы для бетона

gardenweb.ru

Материалы для изготовления тяжелого бетона

Цемент. Для тяжелого бетона применяют портландцемент и его разновидности, а также глиноземистый цемент и другие вяжущие, отвечающие требованиям соответствующих ГОСТов.

Марку цемента назначают в зависимости от проектной марки бетона по прочности при сжатии:

Марка бетона

М150

М200

М250

МЗОО

М350

М400

М450

МЗОО

М600 выше

Марка цемента

МЗОО

МЗОО М400

М400

М400 МЗОО

М400 МЗОО

МЗОО М600

М550 М600

М600

М600

Если марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, то надо разбавить высокоактивный цемент тонкомолотой активной добавкой, чтобы избежать перерасхода высокомарочного цемента.

Мелкий заполнитель. В качестве мелкого заполнителя в тяжелом бетоне применяют песок; состоящий из зерен размером 0,16-5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/см3. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, полученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов.

Природные пески представляют рыхлую смесь зерен различных минералов, входивших в состав изверженных (реже осадочных) горных пород (кварца, полевого шпата, кальцита, слюды и др.).

Качество песка, применяемого для изготовления бетона, определяется минеральным составом, зерновым составом и содержанием вредных примесей.

Заполнитель должен состоять из зерен разного размера (разных фракций), при этом количество крупных, средних и мелких зерен (т.е. зерновой состав заполнителя) устанавливается на основе проверенных рекомендаций таким образом, чтобы зерна меньшего размера располагались в пустотах между крупными. Чем компактнее расположены зерна заполнителей, тем меньше объем пустот.

Зерновой (гранулометрический) состав песка определяют просеиванием высушенной средней пробы (1000 г) через стандартный набор сит с размерами отверстий 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм. Мелкие частицы песка (пыль) имеют размер менее 0,16 мм. В песке зерен гравия от 5 до 10 мм допускается не более 5%, зерен крупнее 10 мм – не должно быть. Сначала вычисляют частный остаток на каждом сите (%), как отношение массы остатка к массе просеиваемой пробы.

Затем определяют полный остаток (%) на каждом сите как сумму частных остатков на данном сите и на всех ситах крупнее данного.

Зерновой состав песка удобно представить графически, если по горизонтали отложить размеры отверстий сит, а по вертикали - полные остатки на ситах. На рис.1 в виде заштрихованной области указаны допустимые пределы зернового состава песков для бетона.

Для оценки крупности песка применяют безразмерный показатель – модуль крупности, который вычисляют как отношение суммы принятой за 100.

В зависимости от зернового состава песок разделяют на крупный, средний, мелкий. Для каждой группы песка показатели должны соответствовать величинам, указанным в таб.1.

Мелкие частицы (пыль, ил, глина) увеличивают водопотребность бетонных смесей и расход цемента в бетоне. Поэтому содержание в песке зерен, проходящих через сито 0,16 мм, должно быть не более 10% по массе, при этом количество пылевидных, илистых и глинистых частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 3%. Глина набухает при увлажнении и увеличивается в объеме при замерзании, снижая морозостойкость. Поэтому содержание глины в песке строго ограничивается, тем более не должно быть комков глины и суглинка.

Песок очищают от мелких частиц путем промывки.

0 0,16 0,63 1,25 2,5 5

Размеры отверстий контрольных сот, мм

Рис.1 График зернового состава песка (заштрихована область песков допускаемых для бетонов)

Таблица 1 Классификация песков по крупности

Группа песков

Полный остаток на сите с сеткой 0,63 мм, %

Модуль крупности

Крупный

50-75

3,5-2,5

Средний

35-50

2,5-2

Мелкий

20-35

2-1,5

В природным песке и в гравии могут содержаться органические примеси (например, продукты разложения остатков растений), в частности, органические гумусовые кислоты, которые понижают прочность бетона и даже разрушают цемент. Наличие органических примесей определяют колориметрическим (цветовым) методом. Песок считают пригодным для бетона, если жидкость - 3%-ный раствор NaOH над песком - не окрашивается или приобретает окраску светлее эталона (эталон имеет светло-желтый цвет).

рис.2. Изменение объёма песка при увлажнении

(кривые относятся к пескам различного зернового состава)

Песок отличается от крупного заполнителя способностью сильно изменять плотность и объем при изменении влажности (рис.2.) от 0 до 25%, что учитывается при объемной дозировке (при приготовлении растворных и бетонных смесей) и приемке песка.

Крупный заполнитель. В качестве крупного заполнителя для бетона применяют гравий, щебень с размером зерен 5-70 мм. При бетонировании массивных конструкций можно применять щебень крупностью до 150 мм.

Зерна гравия имеют окатанную форму и гладкую поверхность. Обычно гравий содержит в том или ином количестве песок, а также вредные примеси – глину, пыль, слюду, гумусовые вещества (органические примеси).

Щебень получают дроблением изверженных, метаморфических, плотных и водостойких осадочных горных пород (плотных известняков, песчаников и др.). Зерна щебня имеют угловатую форму; желательно, чтобы по форме они приближались к кубу. Более шероховатая, чем у гравия, поверхность зерен способствует лучшему их сцеплению с цементным камнем, поэтому для бетона высокой прочности (М500 и выше) обычно применяют щебень, а не гравий.

Качество крупного заполнителя определяется минеральным составом и свойствами исходной породы (ее прочностью и морозостойкостью), зерновым составом заполнителя, формой зерен и содержанием вредных примесей. Прочность исходной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии должна не менее чем в 1,5-2 раза превышать марку бетона.

Морозостойкость щебня и гравия должна обеспечивать получение проектной марки бетона по морозостойкости. Установлены марки щебня и гравия по морозостойкости от 15 до 300. Марка обозначает число циклов попеременного замораживания и оттаивания, при котором потеря в массе пробы крупного заполнителя не превышает 5% (для марок 15 и 25 допускается потеря массы до 10%).

Зерновой состав крупного заполнителя устанавливают с учетом наибольшего D и наименьшего d размеров зерен щебня или гравия. Наибольший размер зерен при бетонировании железобетонных балок, колонн, рам должен быть не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры, а для плит перекрытий и покрытий - не более 1/2 толщины плиты.

Наименьшая крупность соответствует размеру отверстия самого мелкого из сит, через которое проходит не более 5% просеиваемой пробы; обычно наименьшая крупность равна 5(3) мм.

В зависимости от крупности зерен щебень, гравий подразделяют на четыре фракции:

5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм. Щебень, гравий могут поступать в виде смеси двух или большего числа фракций. По соглашению между поставщиком и потребителем может применяться щебень фракций 3-10 мм, 10-15 мм (или 5-15), 15-20 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в указанных ниже пределах

Размер контрольных сит

d

0,5(d+D)

D

1,25D

5(3) мм

10 мм и более

для одной

для смеси

Полный остаток на ситах, % по массе

95-100

90-100

40-80

50-70

0-10

0

Рис.3 График зернового состава гравия (щебня)

Результаты просеивания пробы обычно наносят на график, где по горизонтали указаны размеры отверстий сит, по вертикали откладывают полные остатки на ситах (рис. 3.). Данные зернового состава (рис. 3.). График зернового состава должны располагаться по возможности в пределах заштрихованной части.

В зависимости от формы зерен устанавливается три группы щебня из естественного камня: кубовидная, улучшенная и обычная. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35% по массе. К пластинчатым и игловатым зернам относят такие, в которых толщина или ширина меньше длины в 3 и более раза

Содержание пылевидных и илистых частиц допускается в зависимости от вида исходной горной породы и марки щебня и гравия по прочности. Количество пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемое отмучиванием, в гравий и щебне допускается не более 1%.

Содержание органических примесей в крупном заполнителе проверяют, пользуясь той же методикой, которая применяется для песка. Гравий и щебень при обработке водным раствором едкого натра не должны придавать раствору окраску темнее эталона.

Радиационно-гигиеническая оценка мелкого и крупного заполнителя должна проверяться постоянно на содержание естественных радионуклеидов.

Водопотребность является важной технологической характеристикой заполнителя. Зерна заполнителя поглощают воду и адсорбируют ее на своей поверхности, поэтому необходимо регулировать количество воды затворения с учетом "смачивания" заполнителя, чтобы получить нужную удобоукладываемость бетонной смеси.

studfiles.net

Тема 50. Материалы для приготовления цементного бетона.

Минеральные вяжущие – это тонко измельченные минеральные порошки, образующие при смешивании с водой пластичную массу, которая с течением времени под влиянием физико-химических процессов переходит в камневидное состояние.

Различают две группы минеральных вяжущих:

Воздушные – после перемешивания с водой способны твердеть, сохранять и повышать свою прочность только на воздухе (гипсовые, воздушная известь, магнезиальные) Гидравлические – после затворения водой способны твердеть, сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе но и в воде (цементы, гидравлическая известь).

Основы производства: используют основные горные породы – природный гипс, известняки (разных цветов), глины. Главные технологические операции: Помол – обжиг.

Бетон — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси вяжущего вещества (цемент или др.), заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки.

Виды бетонов: классифицируются по плотности – особо тяжелый, тяжелый, облегченный, легкий, особо легкий.

Применение бетонов: для несущих и ограждающих конструкций жилых, общественных, промышленных зданий, теплоизоляционного, дорожного, гидротехнического и декоративного назначения.

Железобетон (фундаментные блоки, колонны, ригели каркасов, панели наружных и внутренних стен,панели и плиты для перегородок, стеновые блоки, плиты и панели перекрытий, плиты покрытий, фермы и балки, лестничные марши)

Строительные растворы (кладочные, штукатурные, монтажные(для заполнения швов), специальные (декоративные, гидроизоляционные)

Азбестоцементные материалы (волнистые, фигурные для стен, кровли, внутренней отделки, элементов конструкций)

Гипсовые материалы (гипсокартон для отделки стен и потолков, гипсоволокнистые листы, гипсобетон для панелей и перекрытий)

Краски (известковые, цементные, силикатные для малярных работ)

Марки бетона: Марка бетона по морозостойкости соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое вьщерживают бетонные образцы в условиях стандартных испытаний.Марка бетона по водонепроницаемости соответствует максимальному значению давления воды, которое вьщерживают бетонные образцы без фильтрации в условиях стандартных испытаний.Марка бетона по средней плотности соответствует среднему значению объемной массы бетона.При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости.

Свойства: способность твердеть после перемешивания с водой, скорость схватывания и твердения после перемешивания с водой (у разных материалов разное время), водопотребность (определяет количество воды, чтобы получить укладываемую смесь).

При изготовлении бетонов – 40-55% воды по массе. Строительных растворов – 60-70%

Эксплуатационно-технические: удобоукладываемость, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионная стойкость, прочность, девормативность.

Эстетические: фактура и цветовая гамма дробленых каменных материалов лицевых поверхностей изделий, цвет, фактура, декоративные растворы (искусственный мрамор, каменные штукатурки и проч.)

Недостатки: способность к коррозии. Методы защиты: применение спец добавок, повышающих плотность и придающих водоотталкивающие свойства, защитные покрытия или пропитки.

Виды бетона: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон

Изготовление материалов из бетонной смеси: дозирование – смешивание компонентов смеси – формование – армирование – твердение – отделка лицевой поверхности

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате расширения рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. Смесь указанных компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Заполнители занимают до 80 - 85 % объема бетона и образуют его жесткий скелет препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с разнообразными физико-механическими показателями, например, легкие, жароупорные и пр.Цемент, песок, щебень, добавки , для легких бетонов является керамзит,. Реже шлаковую пемзу (термозит), получаемую вспучиванием расплавленного доменного шлака, аглопоритовый щебень — продукт спекания зол или смеси глин и суглинков, перлит.

Классифицируют бетоны по следующим основным признакам: назначению, средней плотности, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре и условиям твердения.

По основному назначению различают следующие бетоны: конструкционные и специальные (жаростойкие, коррозионно-стойкие, декоративные, теплоизоляционные, радиационно-за-щитные, бетонополимеры, полимербетоны и др.).

Конструкционные бетоны - это бетоны несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, определяющими требованиями к качеству которых являются требования по физико-механическим характеристикам. Его делят на :

Обычным -к которому не предъявляются особые требования.

гидротехническим применяемые для возведения гидротехнических сооружений (плотин, водорегулирующих, водозаборных и других сооружений).

Дорожным применяемый в покрытиях дорог, аэродромов и других подобных сооружений.

Жаростойкие для изготовления конструкций, которые в условиях эксплуатации подвергаются постоянному или периодическому воздействию t +200 - +1800 °С.

Конструкционно-теплоизоляционные Для железобетонных конструкций, к которым предъявляются требования как по несущей способности, так и по теплоизоляционным свойствам.

Коррозионностойкими бетоны, способные в условиях эксплуатации противостоять действию агрессивных сред.

Способы приго­товления бетонной смеси, - бетоносмесителях периодического и непрерывного действия. Для нормального твердения бетона нужна положительная температура 20±2°С с относительной влажностью воздуха не менее 90 %. При нормальных ус ловиях твердения прочность бетона нарастает довольно быстро, и бетон (на портландцементе) через 7-14 дней набирает 60-70 % своей 28-дневной прочности. Затем нарастание прочности замедляется. Чтобы свежеуложенный бетон приобрел требуемую прочность в назначенный срок, необходимо: создание влажной среды при его твердении, предохранение от сотрясений, повреждений и ударов, резких изменений температуры. Схватывание цементного теста в бетонной смеси — это процесс, предшествующий твердению Скорость схватывания зависит от свойств цемента и от температуры. В обычных условиях при температуре 15°С начало схватывания должно наступать примерно через 45 мин после затворения.. Но если бетонную смесь привозят издалека можно уложить в форму смесь значительно позже начала схватывания теста, что отразится на прочности изделия.При приготовлении на заводах ЖБИ бетонных смесей в их состав можно вводить химические добавки. Наиболее важные из них поверхностно-активные вещества и ускорители твердения бетона. для повышения морозостойкости бетона.

Бетонная смесь — это тщательно подобранная смесь вяжущего, заполнителя и воды до формования из нее изделий и до начала твердения.Когда в лаборатории подбирают состав бетона, то на основе опытного подбора и испытания образцов устанавливают расход цемента, рассчитывают содержание мелкого (песка) и крупного заполнителя, назначают количество воды. При подборе состава нужно учитывать не только обеспечение качества бетона (прочность, морозостойкость и т. д.), но и получение такой бетонной смеси, которая была бы удобна в работе, и при твердении набирала необходимую прочность в заданные сроки.

Декоративные бетоны. Для декоративной отделки в бетон вводят окрашивающий заполнитель - молотый мрамор или молотое стекло. Используется для благоустройства территорий должны быть прочными и сохранять заданную цветовую гамму. Техники текстурирования позволяют воссоздать вид натурального камня, мозаичного покрытия, мраморных плит для тротуаров, дорожек, площадей, дворов в школах и детских садах в самых различных тонах. изготавливаются из очень плотных типов бетонов (т.е. имеющих очень низкую пористость),

Искусство окрашивания Обычно окрашивают бетоны, изготовленные на основе белого цемента, используя одну или комбинируя следующие техники: добавление в цемент окрашивающих минеральных пигментов либо применение заполнителей, придающих бетонам интенсивные цвета — красноватые, зеленоватые и др. Окрашенный бетон (впрочем, как и белый) производит впечатление необычайно массивного материала, он может применяться и как облицовочный материал.

Защита бетонных поверхностей и их самоочищаемость

Кроме обработки антиграффити, которая должна стать предметом особых независимых рекомендаций, защита бетонных поверхностей от внешних агрессивных воздействий признана необходимой. Существует также деликатная проблема, связанная с углекислотой. Лучшим способом защиты поверхности бетона от химической агрессии и придания ему красивого внешнего вида является нанесение защитного покрытия из специального состава на акриловой основе (прозрачного или окрашенного). Защитные покрытия применяют для всех видов бетонов

studfiles.net

Материалы для производства бетонов - Справочник

 

Чтобы получить бетон, отвечающий характеристикам в конкретной ситуации, надо использовать определённые марки цемента. А чтобы не было его перерасхода, иногда не то чтобы бесполезного, а даже вредного ("рвёт бетон"), его надо разбавлять специальными примесями-добавками, в строительном деле называемыми наполнителями.

Характеристики марок бетона предполагают использование именно конкретных марок цемента. Что касается инертного наполнителя (заполнителя), то основную его часть составляет песок (0,16-5мм), гравий  или щебень. При их использовании нужен контроль, так как для качественного бетона важны их минеральный состав, наличие вредных примесей, размер фракций. Чтобы понять состояние прочности и монолитности, надо знать, что они ― результат заполнения мелкими частицами пустот между крупными фракциями. Меньше пустот ― качественнее бетон. При приготовлении растворов и бетонов применяются песок, гравий, щебень. В песке для раствора не должно быть включений гравия, если его зёрна превышают размер 10 мм. Гравий и щебень применяют для создания бетонов. Для высококачественных бетонов используют именно щебень, так как его крупные фракции уже являются значительной долей монолита, кроме того шероховатость зёрен щебня является качеством, способствующим адгезии и сцеплению. Лучше, если инертные заполнители промыты: в этом случае в бетоне не содержатся пыль и глина, обволакивающие крупные фракции и мешающие адгезии. 

Вода затворения бетона также должна отвечать определённым требованиям. Её берут из природных водоёмов, но нужно следить, чтобы рН был не менее 4 и не более 12,5. Болотная вода не подходит, так как в ней находятся взвеси гумуса, да и много органических кислот. В морской воде повышено содержание тонов хлора и сульфатов, способствующих коррозии, как бетона, так и арматуры. Но если относительная солёность морской воды меньше 3,4%, её можно использовать для полива твердеющего бетона. Недопустимо использование промышленных и сточных вод для получения бетонов. Большое внимание надо уделять и количеству воды: при её недостатке кристаллизоваться будет не весь цемент, при избытке ― уменьшаются прочностные характеристики.

Вода, заполнитель и цемент ― основные составные компоненты бетона. Но существует большое количество добавок для улучшения его свойств. Есть добавки для ускорения-замедления схватывания, есть увеличивающие морозостойкость, есть водоудерживающие, улучшающие перекачиваемость, для лёгких бетонов существуют газообразующие, пенообразующие и поризующие добавки.

Целесообразно применение суперпластификаторов, особенно для литьевого способа бетонирования и изготовления ЖБИ. В течении часа он действует на бетонную смесь разжижающе, потом переходит в другие безвредные вещества, не снижающие плотность бетона.

Еще статьи о цементе и бетоне:

 - Оборудование для бетонных работ

 - Цементные растворы для керамической плитки

 - Белый портландцемент

 - Сульфатостойкий портландцемент

 - Цемент для строительных растворов

 - Марки и классы бетона

 - Портландцемент и шлакопортландцемент

 - Алюминатный цемент

 - Бетономешалки - все что нужно знать

 - Цемент. Классификация и маркировка.

загрузка...

www.megastroika.biz

Исходные материалы для бетона и их характеристика

Поиск Лекций

Материалы для изготовления бетонных, железобетонных изделий должны удовлетворять требованиям действующих нормативных документов и обеспечивать получение изделий с заданными показателями.

Чтобы получать бетон, заданного состава, нужно разработать его «рецептуру». Российские ученые Н.М. Беляев, С.А. Миронов, Н.А. Попов и другие разработали технологию бетона, благодаря которой стало возможным изготовлять бетон с заранее известными свойствами. Для этого нужно правильно подобрать наивыгоднейшие пропорции (количество) исходных материалов, входящих в состав бетона. Но прочность бетона зависит не только от того, в каких количествах взяты его составные части, большое значение будет иметь также качество исходных материалов - крупного каменного заполнителя, песка, цемента и воды. Их берут в определенных количествах, а затем перемешивают между собой.

Гравий - это в различной степени обкатанные обломки самых прочных горных пород (гранита, диорита, базальта, темно - серого известняка) круглой или яйцевидной формы с гладкой поверхностью. Размер этих зерен от 5 до 77 мм. По своему происхождению различают гравий (овражный), речной и морской.

В горном гравии обычно содержатся вредные примеси глины, пыли, песка, органических веществ, сернистых и сернокислых соединений. В речном и морском гравии примеси почти отсутствуют.

Щебень - это материал, который получают при дроблении горных пород или искусственных камней на куски размером также от 5 до 77 мм. Зерна щебня имеют неправильную форму, поверхность их шероховатая. Поэтому щебень прочнее сцепляется с цементным камнем, чем гравий. Прочность крупного заполнителя особенно важна, так как именно он образует скелет бетона. Поэтому крупный заполнитель должен быть, как правило, в два- три раза прочнее самого бетона.

Чтобы обеспечить высокое качество бетона, крупный заполнитель должен быть чистым и не содержать вредных примесей. В нем должно быть не более 15% (по массе) зерен, имеющих форму игл и пластинок. Крупный заполнитель не должен вступать в химические реакции с веществами, содержащимися в цементе. Чтобы уменьшить влияние вредных примесей, заполнители перед использованием промывают.

К крупным заполнителям относятся и пористые заполнители - пемза, туф, вулканические шлаки. Эти заполнители благодаря своей структуре поглощают много воды. Отсасывая из бетона лишнюю воду, они способствуют его упрочнению. Недостатком пористых заполнителей является то, что для бетона с применением таких заполнителей требуется больше цемента, чем для бетона на плотных заполнителях.

К мелким заполнителям относятся различные пески. Песком называются рыхлые горные породы, которые состоят из зерен различных материалов (чаще всего кварца) размером от 0,1 до 5 мм.

Пески различаются по минералогическому составу и в зависимости от условий образования и места залегания. По минералогическому составу пески бывают кварцевые, полевошпатные, известняковые и доломитовые.

По условиям образования пески подразделяются на горные, овражные, речные, морские, гравийные, валунные, дюнные и барханные.

Они отличаются друг от друга только по структуре и форме. Зерна морского и речного песков округлой формы с гладкой поверхностью, зерна же горного песка, который чаще всего образуется при разрушении гранита и диорита, имеют угловатую форму и шероховатую поверхность. Зерна овражного песка также имеют угловатую форму, но по сравнению с зернами горного песка несколько сглаженную. Все пески содержат вредные для бетона примеси: уголь, пыль, глину, гипс, слюду, серный колчедан и различные органические примеси, которые оказывают влияние на цементный клей, понижая его прочность и, в конечном счете, вызывая разрушение бетона. Вредной примесью являются сульфаты, а также частицы гипса. Они образуют с частицами цемента особые соединения в виде тонких игл.

Морской песок иногда содержит ракушки, состоящие, в основном, из известняка. Это ослабляет сцепление песка с другими составляющими бетона. Кроме того, в морском песке содержатся соли, выделяющиеся на поверхности бетона.

Наиболее чистый песок - это речной. Но он не всегда удовлетворяет строителей, так как часто бывает очень мелким. А это при изготовлении бетона требует большого количества цемента.

Так же, как и крупный заполнитель, песок перед употреблением должен быть обязательно промыт водой в машинах - пескомойках.

Чтобы получить высокую прочность бетона, надо правильно подобрать зерновой состав заполнителя. А это значит, что надо так составить из них смесь, чтобы между зернами было, как можно меньше пустот, которые приходится заполнять цементным тестом. Песок одной крупности имеет в своем объеме около 40% пустот. Песок же, составленный из зерен разной крупности гораздо плотнее.

Для получения наименьшей пустотности, вначале рассеивают крупный и мелкий заполнитель по размерам, на несколько фракций. Затем из них по определенному правилу составляют так называемую оптимальную зерновую смесь (в этой смеси все частицы так тесно примыкают друг к другу, что для цементного теста остаются только незначительные промежутки). Бетон, приготовленный на такой оптимальной смеси заполнителей уже имеет высокую плотность и прочность. Расход вяжущего в этом случае очень небольшой.

Если же бетон изготовлять на случайном составе заполнителей, взятых из природных карьеров или полученных путем дробления камня, то большую плотность получить нельзя. В этом случае требуется огромный перерасход цемента. Кроме того, на такой случайной смеси невозможно получить бетон высокой прочности.

Вода необходима для создания высокопрочного бетона должна быть чистой и не кислой. Но даже условно чистая вода содержит в себе различные примеси, вредно влияющие на процесс твердения бетона: органические кислоты, сульфаты, жиры и т.п.

Цемент – это главная составная часть бетона. Бетон будет тем прочнее, чем выше клеящаяся способность цемента и чем сильнее он сцепляется с поверхностью наполнителя. Цемент изготавливают из цементного клинкера, а его получают обжигом до спекания природного сырья или искусственной сырьевой смеси.

 

poisk-ru.ru

Пленкообразующие составы для бетона: принцип действия и примеры

В строительно-ремонтных работах используется множество вспомогательных техник и материалов для улучшения свойств бетона. Их задание — оптимизировать работу так, чтоб прилагая минимум трудовых и материальных затрат, добиться наиболее хорошего результата. Это такие добавки, которые придают бетону улучшенные качества, используют для ускорения твердения поверхности, а также добавки для ухода за бетонной основой. Кроме широко известных средств для ухода за свежим раствором, все чаще применяют пленкообразующие материалы. Они способствуют равномерному распределению влаги в бетонной основе, делают бетон прочнее и износоустойчивей.

Назначение, какие используются пленкообразующие материалы

Пленкообразующие материалы — высокомолекулярные соединения, которые используют, чтобы в свежем бетоне однородно распределялась влага без его постоянного смачивания водой в процессе твердения. Это влияет на качество твердения раствора и его свойства после полного высыхания. Кроме того, использование этих материалов может быть полностью автоматизировано, что сокращает длительность работ и улучшает их качество.

Чаще всего как пленкообразующие составы используются лаки, дегтевые и силиконовые жидкости, жидкое стекло и прочие материалы, которые дают эффект водостойкой пленки около 60 минут после применения. Такие жидкости наносятся на основу свежего раствора распылителями в два слоя. Первый слой делают в 5-7 мм через несколько минут после упрочнения основы (когда вода уходит внутрь, поверхность становится матовой и раствор не липнет к ладоням).

По происхождению их разделяют на:

  • масла растительного происхождения;
  • смолы природного происхождения;
  • эфиры целлюлозы;
  • синтетические смолы, созданные путем конденсации;
  • полимеризационные синтетические смолы.
Вернуться к оглавлению

Принцип действия

Пленкообразующие составы наносятся на поверхность бетонного раствора в виде водоотталкивающей пленки. Такой эффект наступает из-за того, что растворитель улетучивается, а также из-за того, что из-за сиккативов материал окисляется и полимеризуется. Пленка препятствует движению воды внутрь и изнутри поверхности. Есть две техники нанесения таких материалов:

  • розлив – валиками, кисточками или пленкополивочными машинами;
  • распыление – пистолетом-распылителем, электрокраскопультом и т. д.

После нанесения пленка сразу начинает защищать поверхность от негативного воздействия внешней среды, таких как ветер, сухой воздух, высокая температура и т. д. Это дает возможность сохранить влажность раствора в процессе твердения. Чем раньше начать уход за свежим бетоном, тем лучше сохраниться его прочность, особенно за бетонами высокой марки, прочность которых до 40%.

Вода для бетона играет как положительную роль, так и отрицательную. Так, она способствует увеличению его прочности и, одновременно, делает конструкцию пористой (испаряясь, вода с нижних слоев выходит к поверхности). Именно для уменьшения негативного влияния воды на бетон применяют пленкообразующие смеси.

Такому техническому требованию соответствуют материалы на гидрофильной основе (например, водные эмульсии). При использовании гидрофобных материалов необходимо ждать, чтобы бетон подсох, так как на свежеуложенном они неравномерно образуют пленку и необходимо до их нанесения увлажнять бетонную основу.

Исходя из этого, нужно учитывать момент нанесения эмульсии. Не вовремя нанесенная пленка влияет на прочность конструкции, пластичность усадки, а также на водоудерживающие свойства материала.

Вернуться к оглавлению

Примеры

Тент

Материал используется для покрытия свежеуложенного бетона. Его применяют для регулирования влаги в твердеющей бетонной основе, от чего ее прочность повышается до 40%. Место применения пленкообразующего состава: контейнерные площадки в порту, взлетные полосы в аэропортах, дорожное строительство, инженерные конструкции из железобетона. Существует два вида материала:

  • для вертикальных и горизонтальных поверхностей;
  • для сохранения свойств во время мороза.
Вернуться к оглавлению
Способ применения

Когда поверхность становится матовой, нанести распылителем или машинами для образования шероховатости. Для удаления пленки ее необходимо снять вручную.

Вернуться к оглавлению

Памороль

Составы применяются для придания прочности, износостойкости бетону, защиты от испарения влаги в процессе твердения. Место применения: дороги, мосты, аэродромы и т. д.

Вернуться к оглавлению
Способ применения составов

Наносят на бетонную основу распылителями после отделки верхнего слоя, валиком или распылителем после распалубки. При работе с распаренным бетоном, наносят сразу после того, как предмет достали из камеры.

Вернуться к оглавлению

Mapecure S

Это пленкообразующий состав, основой которого являются растворители строительных растворов. Выпускается в виде янтарной жидкости. Как и у всех пленкообразующих, основная задача состава – защита свежего бетона от быстрого испарения влаги во время твердения, а также уменьшение появления микротрещин при быстрой влагоотдаче под воздействием высоких температур или солнца.

Основой состава являются синтетические смолы в растворителе, которые образуют водонепроницаемую пленку. Состав обеспечивает защиту бетонов под прямым воздействием солнца, ветра и высоких температур (до 350 С). Плотность состава: 0,91 при 23°С. Другие: материалы серии MasterKure, ПМ-100АМ, ВПМ.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Пленкообразующими составами покрывают свежеуложенный бетон для образования водонепроницаемой пленки, которая защищает бетонную основу от влагоотдачи при затвердевании. Это повышает прочность бетона, а также влияет на его износостойкость, морозостойкость и прочность. Такие материалы наносят либо распыляя на основу, либо при помощи техники разлива.

Чаще всего такие составы используют для дорожного строительства, аэродромов и других бетонных сооружения, где бетон твердеет под воздействием прямого солнца или ветра, что приводит к большой влагоотдаче.

kladembeton.ru