Бетоны на основе вяжущих минеральных веществ

1.

Бетоны на основе вяжущих
минеральных веществ

2.

Бетон
искусственный каменный материал,
получаемый в результате затвердевания
рационально подобранной смеси,
состоящей из вяжущего вещества, воды,
крупного и мелкого заполнителей,
специальных добавок.

3.

Заполнители для бетонов
• Природные или искусственные каменные
сыпучие материалы, состоящие из
отдельных зерен
• Занимают до 85% от объема смеси
• Определяют свойства бетона (прочность,
защита от излучений, теплоизоляционные
свойства…)

4.

Свойства
• По крупности делят на
-Мелкий 0,16мм-5мм = Песок
-Крупный 5мм-70мм
• По насыпной плотности (межзерновая
пустотность и пористость зерен)
-тяжелые св. 2000кг/м3
-легкие 400-1600 кг/м3

5.

Песок ГОСТ 8736-93
• Это рыхлая искусственная или природная
смесь частиц с размером 0,16…5 мм.
• Состоит из зерен SiO2, полевого шпата,
известняка
• По происхождению:
-горные (овражные);
-речные и морские;
-искусственные (базальт, диабаз, мрамор; пемза,
туф, перлит, керамзит и др.)

6.

Свойства по ГОСТ
1. Гранулометрический состав. Определяют просевом
пробы мелкого заполнителя массой 1000 г через
стандартный набор сит с размером ячеек, мм: 5;
2,5; 1,25 и 0,63; 0,315; 0,16. Значения частных
остатков ai, а затем полных остатков на сите Ai
• A0.63=a0.63+a1.25+a2.5
• Результатом модуль крупности
• Mk=(A2.5+A1.25+A0.63+A0.315+A0.16)/100
• В мелком заполнителе ограничивается содержание
частиц раз-мером более 10 мм, 5 мм и менее 0,16
мм

7.

Свойства по ГОСТ (продолжение)
• В зависимости от Mk и A0.63 пески делят
Группа песка Модуль крупности Мкр
Полный остаток на
сите № 063, %
Св. 75
Св. 65 до 75
Св. 45 до 65
Св. 30 до 45
Св.10 до 30
До 10
Не нормируется
Очень крупный
Повышенной крупности
Крупный
Средний
Мелкий
Очень мелкий
Тонкий
Св. 3,5
Св. 3,0 до 3,5
Св. 2,5 до 3,0
Св. 2,0 до 2,5
Св. 1,5 до 2,0
Св. 1,0 до 1,5
Св. 0,7 до 1,0
Очень тонкий
До 0,7 Не нормируется

8.

Свойства по ГОСТ (продолжение)
2. Содержание пылеватых и глинистых
частиц. Большое количество снижает
прочность и морозостойкость. Уменьшают
отмучиванием (промывкой песка).
3. Присутствие органических примесей
замедляет реакции твердения.
4. Влажность и насыпная плотность. При
влажности 3-10% плотность резко
снижается.

9.

• Для бетонов рекомендуют применять
крупные и средние пески. Мелкие пески с
модулем крупности менее 1,8 вызывают
перерасход цемента в бетоне
• Для растворов Мк=1,25

10.

Крупный заполнитель
• сыпучий природный или искусственный
материал с размером частиц 5…150 мм.
• Щебень
• Гравий

11.

• Заполнитель по происхождению:
-природный (гранитный, известковый и др.)
-искусственный (керамзит, перлит и др)
• По насыпной плотности
-легкий (пористый) менее 1200кг/м3
-тяжелый

12.

Свойства по ГОСТ 8267-93
1. Насыпная плотность
2. Межзерновая пустотность (разница
плотности в камне и насыпной).
Составляет примерно 0,4-0,5
3. Зерновой состав. Выпускают фракциями от
5 (3) до 10 мм; свыше 10 до 20 мм; свыше
20 до 40 мм; свыше 40 до 80 (70) мм и
смеси фракций свыше 5 (3) до 20 мм.
Определяют массой остатков на сите.

13.

Свойства по ГОСТ 8267-93
(продолжение)
4. Прочность заполнителя оценивается
сдавливанием отдельных фракций в
цилиндре диаметром 150 мм под
нагрузкой 20 в течение 2 мин. по массе
раздробившихся и прошедших через
контрольное сито частиц, %. Должна быть в
1,5-2 раза выше расчетной прочности
бетона

14.

Марка по дробимости щебня из
осадочных и метаморфических
пород
в сухом состоянии
• 1200
• 1000
• 800
• 600
• 400
• 300
• 200
до 11 включ.
св. 11 до 13
св. 13 до 15
св. 15 до 19
св. 19 до 24
св. 24 до 28
св. 28 до 35
в насыщенном
водой состоянии
до 11 включ.
св. 11 до 13
св. 13 до 15
св. 15 до 20
св. 20 до 28
св. 28 до 38
св. 38 до 54

15.

Свойства по ГОСТ 8267-93
(продолжение)
5. В крупном заполнителе ограничивается также
содержание зерен игловатой и пластинчатой
(лещадной) формы.
К пластинчатым зернам относят плоские
частицы, максимальный размер которых в 3
раза и более превышает их толщину. К
игловатым зернам относят вытянутые по
форме частицы, у которых соотношение
максимального размера к минимальному
(поперечному) размеру ≥ 3.

16.

Вода
• Не должна содержать вредных примесей,
влияющих на процессы твердения бетона.
• Не допускается применение болотных и
сточных вод, с рН меньше 4, содержащих
более 0,27 % сульфатов
• Не допускается морская вода с содержанием
солей более 2 %.
• При заборе из природных открытых
источников необходима механическая очистка

17.

Классификация бетонов
1. По средней плотности (в сухом состоянии):
-особо тяжелый (ρ0 свыше 2500 кг/м3),
-тяжелый (ρ0 св. 1800 до 2500 кг/м3),
-легкий (ρ0 св. 500 до 1800 кг/м3),
-особо легкий бетоны (ρ0 ≤ 500 кг/м3) .
2. По гарантированному пределу прочности
при сжатии (МПа) делят на классы В0,4 до
В60

18.

Классификация бетонов
3. По морозостойкости делят на марки F10…F300
4. По назначению: конструкционный,
теплоизоляционный, конструкционнотеплоизоляционный
5. По области применения: обычный и
специальный
6. По водонепроницаемости делят на марки
W2…W20
7. По истираемости G1, G2, G3

19.

Структура бетона

20.

• Бетонная смесь обладает свойством
тиксотропии: при воздействии вибрации
она становится более подвижной,
уподобляется жидкости.

21.

По структуре различают с плавающим
заполнителем, плотной упаковкой, пористая
структура

22.

Технологические свойства
• Удобоукладываемость – обобщенная
характеристика вязкопластичных свойств.
Измеряется через подвижность и жесткость
• Подвижность- это способность
отформованной в виде усеченного конуса
бетонной смеси оседать под действием
собственной силы тяжести. Измеряется
высота осадки и диаметр расплыва формы
усеченного конуса

23.

24.

25.

Технологические свойства
(продолжение)
• Жесткость измеряется временем (с),
необходимым для полного оседания
отформованной бетонной смеси под
действием вибрации.
• Подвижность бетонной смеси можно
увеличить за счет увеличения содержания
цементного теста или снижения
относительного содержания крупного
заполнителя, вида цемента (чем выше
водопотребность, тем меньше подвижность)

26.

• Связность – способность смеси сохранять
структуру при транспортировании, укладке,
уплотнении
• Деформативность
• Ползучесть – склонность бетона к
деформациям при статических нагрузках
• Усадка-процесс сокращения размеров при
их нахождении в воздушно-сухих условиях

27.

Эксплуатационные свойства
1. Прочность при сжатии
-зависит от цементноводного отношения Ц/В, качества
заполнителей и вяжущего (коэффициент А и А1),
активности цемента Rц, условий и времени твердения
-определяют при испытании кубов из бетона с ребром 150
мм в возрасте 28 суток нормального твердения (при
влажности 95±5 % и температуре 20±2°С)
-устанавливают класс В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20;
В22,5; В25; В27,5; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70;
В80; В90; В100; В110; В120
-Прочность бетона определяют разрушающим и
неразрушающи-ми методами.

28.

29.

Эксплуатационные свойства
(продолжение)
2. Прочность на осевое растяжение (меньше, чем
сжатие)
3. Прочность на изгиб (меньше в 10 раз, чем на
сжатие)
4. Морозостойкость – это количество циклов
замораживания и оттаивания, которое
выдерживает бетон без признаков разрушения в
насыщенном водой состоянии, не теряя более 10 %
прочности и более 2 % массы. Замораживание
кубов из бетона с ребром 100 мм проводят при
температуре «-18°С±2°С».

30.

Эксплуатационные свойства
(продолжение)
5. Водонепроницаемость. Марки бетона по
водонепроницаемости показывают
максимальное давление, которому может
сопротивляться бетон, не пропуская воду.
6. Водопоглощение. Для тяжелых бетонов 48% по массе, для легких 20-25%
7. Теплопроводность. Тяжелые =1,2-1,5Вт/м*К
; легкие 0,1-0,5 Вт/м*К
8. Истираемость.