Бетон

18 Жов 2021, 10:29

eye-icon

34

comment-icon

0

Бетон

Бетон – штучний кам’яний матеріал, отриманий в результаті формування і твердження бетонної суміші, що складається з щебеню (гравію), піску, цементу, води та спеціальних добавок, взятих у певних пропорціях.

Можливість повної механізації та автоматизації технологічних процесів – суттєва позитивна характеристика бетону як прогресивного будівельного матеріалу. Бетонні роботи можна виконувати в короткі терміни та в будь-яку пору року. Недоліки – мала міцність при вигині (розтягненні), для усунення зазначеної нестачі в бетонні вироби вводять металеві стрижні, сітки (арматуру).

Бетони класифікують за такими ознаками:

  • по середній щільності,
  • цільовому призначенню,
  • виду в’яжучого,
  • виду заповнювачів.

Із середньою щільністю пов’язані основні властивості – міцність, морозостійкість, водонепроникність, теплопровідність тощо. По середній щільності розрізняють: особливо важкі із середньою щільністю понад 2500 кг/м3, важкі – 1800-2500 кг/м3, легкі – 500-1800 кг/м3.

За призначенням та умовами застосування бетони поділяють на:

  • важкі (звичайні), призначені для бетонних і залізобетонних мостових і промислових конструкцій;
  • дорожні – для бетонних покриттів і колійних залізобетонних покриттів автомобільних доріг;
  • гідротехнічні – для гребель, шлюзів та інших споруд;
  • спеціальні – легкі, жаростійкі та ін.

По виду в’яжучого бетони можуть бути на основі:

  • цементних,
  • вапняних,
  • гіпсових,
  • шлакових
  • спеціальних в’яжучих.

За видом заповнювачів розрізняють бетони на:

  • щільних,
  • пористих,
  • спеціальних заповнювачах.

Бетонною сумішшю заведено називати раціонально складену та однорідно перемішану суміш компонентів бетону до початку схоплювання і твердження.

Найбільший вплив на властивості бетонної суміші надає вміст води в ній, який повинен бути оптимальним. Для кожної бетонної суміші є своя верхня межа вмісту вільної води. Цю межу називають водоутримувальною здатністю бетонної суміші (Вц), яка повинна задовольняти умову (В – Вп – Вщ)/Ц < 1,65 НГ, (5) де В, Ц – витрата води та цементу на 1 м3 бетону; Вп, Вщ – витрата води, утримуваний піском і щебенем. Тривалість транспортування бетонної суміші не повинна перевищувати 30 хв при температурі повітря від 200S до 300S і 60 хв при температурі повітря нижче 200S.

Основні властивості звичайного важкого бетону

У дорожньому будівництві найбільше поширення отримав звичайний важкий бетон. У структурі важкого бетону 20-30% його обсягу займає цементний камінь, а 70-80% припадає на частку заповнювача. Міцність бетону – одна з головних його будівельно-технічних властивостей, яка визначає здатність бетону протистояти зовнішнім механічним зусиллям. В цей час, пред’являючи вимоги до міцності бетону, зазвичай визначають його марку. Марка бетону визначається межею міцності при стисненні стандартних бетонних кубів, виготовлених з робочої бетонної суміші в металевих формах і випробуваних у віці 28 діб після твердження в нормальних умовах (t = 15-20 С), відносна вологість повітря 90-100%. Для важкого бетону встановлені такі марки: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M450, M500, M550, M600, M700, M800. У позначенні марки використовують букву М, наприклад, марка бетону M550 означає, що його межа міцності при стисненні не менше 55 МПа. Морозостійкість дорожнього бетону встановлюють залежно від кліматичних умов, про які судять за середньомісячною температурою найбільш холодного місяця: суворі – нижче – 15 0S, помірні – від -5 до -15 0S, м’які – від -5 до 0 0S. Морозостійкість бетону, його міцність і опір поверхневому зносу зростають зі зменшенням В/Ц, тому верхній шар покриттів повинен мати морозостійкість не нижче F200, в помірному F150, в м’якому F100. Морозостійкість – здатність бетону, що знаходиться у зволоженому або насиченому водою стані, протистояти систематичній дії знакопереміжних температур навколишнього середовища без зміни структурних і фізико-механічних характеристик. Морозостійкість бетону кількісно оцінюється маркою за морозостійкістю. За марку по морозостійкості приймають найбільше число циклів поперемінного заморожування і відтоку, яке витримують зразки бетону без зниження міцності на стиснення більш як 5%, у порівнянні з міцністю зразків, випробуваних в еквівалентному віці. Встановлено такі марки важкого бетону за морозостійкістю: F50, F75, F100, F200, F300, F400, F500, F600, F800, F1000.

Бетони для дорожнього будівництва

Бетон для дорожніх покриттів додатково характеризують марки за міцністю на розтягнення при вигині. Міцність бетону на розтягнення при вигині визначається шляхом випробування зразків-призм квадратного перерізу. За базовий приймається зразок 15х15х60 см, що випробовується при відстані між опорами 45 см. Введено поняття класу міцності бетону, який пов’язаний з маркою (середньою міцністю бетону) співвідношенням В = Rcp (1 + t ^ y), (6)

де В – клас міцності бетону, МПа;

Rcp – середня міцність бетону, МПа;

t – коефіцієнт забезпеченості класу бетону, t = 1,64;

y – коефіцієнт варіації, 13,5%.

Міцність бетону як матеріалу конгломератної будови залежить від міцності окремих його складових (цементного каменю, зерен щебеню і піску), міцності зчеплення між ними, а також особливостей структури бетону в цілому. Кількість води для процесів гідролізу та гідратації цементу становить 10-20% від його маси. Однак у цьому випадку суміш виходить жорсткою, важкооброблюваною і зниженою міцністю. Оптимальне водоцементне ставлення, при якому міцність бетону найбільша, визначається умовами зручно оброблюваністю суміші. Оптимальне В/Ц знаходиться в межах 0,4 – 0,5, а при посиленому ущільненні (вібруванні, віброштампуванні) – 0,25 – 0,4. Якщо в бетоні значення В/Ц вище оптимального, створюється надлишок води, яка збільшує пористість цементного каменю і знижує міцність бетону.

Основними в’яжучими речовинами для дорожнього бетону є портландцемент, пластифікований портландцемент, і гідрофобний портландцемент без мінеральних добавок. Для підстав капітальних покриттів використовують також портландцемент з мінеральними добавками та шлакопортландцемент.

Для приготування дорожнього бетону застосовують щебінь, гравій і щебінь з гравію, а також щебінь з доменного шлаку. Дрібнозернисті бетони мають розмір щебеню до 10 мм, крупнозернисті – до 150 мм. Для дорожніх покриттів найбільший розмір щебеню в цементобетоні 40 мм, для підстав – 70 мм. Дорожній цементобетон є різновидом бетону, володіє підвищеною міцністю на розтягнення при вигині, зносу і морозостійкістю. Його застосовують для влаштування цементобетонних покриттів і підстав автомобільних доріг, аеродромів. Бетон у дорожніх покриттях знаходиться в несприятливих умовах. Покриття працює на вигин як плита на пружній основі. Тому основним показником механічних властивостей бетону є міцність на розтягнення при вигині. Міцність при стисненні є непрямою характеристикою зносостійкості (стиранням) бетону.

Статті на тему: бетон

Підпишись на нашу розсилку

Дайджест головних новин, презентації обладнання, огляди заходів і багато іншого.

*

* Ці поля обов'язкові для заповнення.

Advertisement

Матеріали по темі

Peterbilt випускає нові робочі трансмісії для різних застосувань

Peterbilt випускає нові робочі трансмісії для різних застосувань

Компанія Peterbilt Motors поповнила сімейство трансмісій PACCAR TX абсолютно новими автоматизованими трансмісіями PACCAR TX-18 та TX-18 Pro. Трансмісія TX-18 доступна для моделей Peterbilt 567, 389 та 579, оснащених двигунами PACCAR MX.

24 Лют 2022, 09:20

eye-icon

33

comment-icon

0

CNH Industrial запускає CNH Industrial Ventures

CNH Industrial запускає CNH Industrial Ventures

CNH Industrial створила новий підрозділ стратегічних інвестицій CNH Industrial Ventures. Новий підрозділ буде зосереджено на скороченні часу виведення на ринок інновацій, спрямованих на підвищення продуктивності клієнтів при одночасному просуванні екологічних, соціальних та управлінських цілей компанії (ESG).

24 Лют 2022, 09:12

eye-icon

30

comment-icon

0

Екзоскелети в будівництві

Екзоскелети в будівництві

Метью Марино (Matthew Marino), директор напрямку ергономіки та людських факторів в компанії HeroWear, яка є розробником і постачальником роботизованих технологій, зокрема, екзоскелетів, розповідає про те, як і для чого ця технологія може використовуватися на будівельних майданчиках.

23 Лют 2022, 16:59

eye-icon

35

comment-icon

0

Advertisement