Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги по будівництву

 Властивості бетону


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

РОЗДІЛ 1. Портландцемент

 

 

Обсяг продуктів гідратації

 

Наближений загальний обсяг, який можуть зайняти продукти гідратації, складається з абсолютного обсягу сухого цементу і обсягу води, необхідної для замісу. Ми будемо нехтувати невеликою втратою води в внаслідок виділення цементного молока на поверхні бетону і ущільнення тесту в пластичному стані. Як було показано вище, C3S і C2S хімічно зв'язують воду в кількості відповідно приблизно 24 і 21% ваги цих двох силікатів; відповідні значення для С3А і C4AF становлять 40 і 37 %.

Наведені цифри не є абсолютно точними, так як наші знання про продукти гідратації цементу не дозволяють більш точно говорити про кількість хімічно зв'язаної ними води. Тому краще всього ґрунтуватися на уявленні про неиспаряемой воді, кількість якої можна визначити за способом, описаним в одному з наступних розділів. Це кількість води, обчислене при певних умовах, становить 23% ваги безводного цементу (хоча для цементу типу II це значення може знизитися до 18%).

Питома вага продуктів гідратації цементу такий, що вони займають більший об'єм, ніж абсолютний обсяг негидратированного цементу але менший, ніж сумарний обсяг сухого цементу і неиспаряющейся води, приблизно на 0,254 від обсягу останньої.

Середня величина питомої ваги продуктів гідратації (включаючи пори в максимально можливій щільній структурі) в насиченому водою стані становить 2,16.

В якості прикладу розглянемо гідратацію 100 г цементу. Беручи питома вага сухого цементу рівним 3,15, отримаємо абсолютний обсяг негидратированного цементу рівним =31,8 сбг. Неиспаряющаяся вода, становить 23% ваги цементу, тобто 23 см3. Тверді продукти гідратації займають об'єм, що дорівнює сумі обсягів безводного цементу і води за вирахуванням складової 0,254 від обсягу неиспаряющейся води, тобто 31,8 + 0,23-100(1-0,254 = 48,9 сбг.

Слід зазначити, що було зроблено допущення, що гідратація має місце в замкнутому об'ємі при відсутності припливу води або при її видалення з системи. Об'ємні зміни схематично показані на рис. 1.4. «Зменшення обсягу» на 5,9 смъ являє порожнє капілярний простір, розподілене по всьому цементному каменю.



Наведені цифри є лише приблизними, однак якщо загальна кількість води буде менше, ніж 42 см3, то його буде недостатньо для повної гідратації, так як гель може утворюватися тільки тоді, коли води достатньо і для хімічних реакцій, і для заповнення гелевих пор.

Вода гелю не може бути використана для гідратації ще негидратированного цементу, так як вона міцно утримується і тому не може перейти в капіляри.

Таким чином, коли гідратація в ізольованому зразку досягла такого стану, при якому кількість зв'язаної води склало приблизно половину від вихідної, подальший процес припиняється. З цього слід також, що повна гідратація в ізольованому зразку можлива лише тоді, коли кількість води замішування в два рази перевищує кількість води, необхідної для хімічної реакції, тобто суміш має B/Z/ = 0,5 (по вазі). В насправді у наведеному прикладі гідратація

.не пройде повністю, так як вона припиняється навіть до того, як ка-лиллярная вода буде витрачена. Було встановлено, що гідрату мелодія значно сповільнюється, коли тиск водяних парів падає нижче величини, складовою 0,8 до тиску насичення.

Розглянемо гідратацію тіста, тверднучого в воді. У цьому випадку вода може вбиратися, коли капілярні пори частково звільняються від води в результаті гідратації. Як показано вище, 100 г цементу (31,8 смъ) при повній гідратації будуть займати об'єм 67,9 смъ. Таким чином, щоб не залишалося негидратированного цементу і не з'являлися капілярні пори, початкове кількість води для замішування повинна складати приблизно (67,9-31,8) =36,1 см3.

Це відповідає В/Ц, що дорівнює 1,14 за обсягом або 0,36 по вазі. В інших роботах запропоновано прийняти В/Ц рівним відповідно 1,2 і 0,38.

Якщо фактичне В/Ц суміші з урахуванням водовідділення буде менш 0,38 по вазі, то повна гідратація цементу неможлива, так як наявний обсяг недостатній для розміщення в ньому всіх продуктів гідратації. Слід нагадати, що гідратація може протікати тільки в воді всередині капілярів. Наприклад, якщо ми маємо суміш з 100 г цементу (31,8 см3) і 30 г води, то води було б достатньо для гідратації X грамів цементу, визначаються наступним чином.

Якщо вода може надходити ззовні, то у подальшому деякий додаткове кількість цементу може гидратироваться і гідратація буде відбуватися до тих пір, поки її продукти не займуть обсяг, що перевищує на 4,2 см3 об'єму сухого цементу.

Обсяг ще негидратированного цементу складе 31,8-(22,7+ +3,7) «6 см3ж\9 р. Іншими словами, від початкового ваги цементу залишилося 19% негидратированного цементу, який вже не зможе прогидратироваться, так як все доступне простір буде зайнято гелем, тобто відношення гель: простір для цементного каменю дорівнює 1. До цього можна додати, що зміст негидратированного цементу не має шкідливого впливу на міцність цементного каменю. Дійсно, для кожного цементного каменю з ставленням гель: простір ! = 1 чим вище зміст негидратированного цементу (тобто чим нижче В/Ц), тим більше міцність. Це, можливо, пояснюється тим, що в такому цементному камені шари гідратованих новоутворень, що оточують негидратированные зерна, більш тонкі.

Можна навести дані по міцності близько 2800 кгс/см2, які отримав Абраме, використовуючи суміші з/Д = 0,38 по вазі. Природно, що для отримання ущільненої суміші такого складу необхідно прикласти до неї значний тиск.

З іншого боку, якщо В/Ц вище 0,38, то може про-гидратироваться весь цемент, але і капілярні пори будуть також збережені в цементному камені. Деякі капіляри будуть містити воду, яка є надлишковою для суміші, інші будуть вбирати воду ззовні. На рис. 1.5 наведено відносні обсяги негид-ратированного цементу, продуктів гідратації і капілярів для сумішей з різними В/Ц.

Як найбільш характерний приклад розглянемо гідратацію тесту з ВЩ = 0,475, поміщеного в замкнутому об'ємі. Візьмемо 126 г сухого цементу, який займає об'єм 40 см3. Отже, обсяг води буде: 0,475-126 = = 60 см?. Ці співвідношення в складі суміші показано в лівій частині діаграми на рис. 1.6, але в насправді цемент і вода перемішані і вода утворює капілярну систему між негидратиро-вапными цементними зернами. Розглянемо стан, коли цемент вже гидратирован повністю.

    

 «Властивості бетону» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Як приготувати бетон і будівельні розчини

Вихідні матеріали 1.1. Мінеральні в'яжучі речовини 1.2. Заповнювачі 1.3. Вода 1.4. Визначення необхідної кількості матеріалів Будівельні розчини 2.1. Властивості будівельних розчинів 2.2. Види будівельних розчинів 2.3. Приготування будівельних розчинів 2.4. Склади Бетони 3.1. Види бетону 3.2. Властивості бетону 3.3. Приготування бетонного розчину 3.4. Склади 3.5. Шлакобетон 3.6. Опілкобетон

 

Високоміцний бетон

Глава I. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

1. МАТЕРІАЛИ, ВИКОРИСТОВУВАНІ ДЛЯ ПРИГОТУВАННЯ БЕТОНУ

2. ВПЛИВ ЯКОСТІ ТА ДОЗУВАННЯ СКЛАДОВИХ НА ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНУ ТА БЕТОННОЇ СУМІШІ

3. ПІДБІР СКЛАДУ ТА КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

4. ОТРИМАННЯ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ В ВИРОБНИЧИХ УМОВАХ

Глава 2. ВПЛИВ ЗМІНИ СТРУКТУРИ ЗАТВЕРДІЛОГО БЕТОНУ НА ЙОГО МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПІД ДІЄЮ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ

1. МІЦНІСТЬ ТА ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ

2. ДІАГРАМА СТАНІВ БЕТОНУ І ПАРАМЕТРИЧНІ ТОЧКИ

3. ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ RT НА ЗАКОНОМІРНОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ І МІЦНІСТЬ БЕТОНУ

4. ЗАКОНОМІРНОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ І РУЙНУВАННЯ СТРУКТУРИ БЕТОНУ ПРИ СКЛАДНИХ НАПРУЖЕНИХ СТАНАХ

Г л а в a III. МІЦНІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ СТАТИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

2. МІЦНІСТЬ ПРИ ОСЬОВОМУ РОЗТЯГУВАННІ

3. МІЦНІСТЬ НА РОЗТЯГ ПРИ ВИГИНІ І РОЗКОЛЮВАННІ

4. НОРМАТИВНІ І РОЗРАХУНКОВІ ОПОРУ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

Глава IV. МІЦНІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНУ ПРИ БАГАТОРАЗОВОМУ ТА ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ

2. МІЦНІСТЬ БЕТОНУ ПРИ ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Г л а в а V. ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ НАВАНТАЖЕННІ. МОДУЛЬ ПРУЖНОСТІ БЕТОНУ

1. МЕТОДИ ОЦІНКИ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ БЕТОНУ

3. АНАЛІЗ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ЗВ'ЯЗКУ МІЖ МОДУЛЕМ ПРУЖНОСТІ І МІЦНІСТЮ ВАЖКОГО БЕТОНУ

4. ОСОБЛИВОСТІ ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ І МІЦНОСТІ БЕТОНУ

5. ДЕЯКІ ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З НОРМУВАННЯ ПРУЖНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

6. ГРАНИЧНА ДЕФОРМАТИВНІСТЬ БЕТОНУ ПРИ КОРОТКОЧАСНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Глава VI. ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ ПРИ ТРИВАЛОМУ НАВАНТАЖЕННІ. ПОВЗУЧІСТЬ БЕТОНУ

1. ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ПОВЗУЧІСТЬ БЕТОНУ

2. ХАРАКТЕР ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ МІЖ ПОВЗУЧІСТЮ І МІЦНІСТЮ БЕТОНУ

3. АНАЛІЗ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ЗВ'ЯЗКІВ ПОВЗУЧОСТІ І МІЦНОСТІ ВАЖКОГО БЕТОНУ НА ОСНОВІ ВИРАЗІВ

4. ПРО ВПЛИВ РУХЛИВОСТІ БЕТОННОЇ СУМІШІ НА ПОВЗУЧІСТЬ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

5. ОЦІНКА ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОВЗУЧОСТІ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ КОНСТРУКЦІЙ

6. ОСОБЛИВОСТІ ДЕФОРМАЦІЇ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ В НЕЛІНІЙНІЙ ОБЛАСТІ

Г л а в а VII. ВЛАСНІ ДЕФОРМАЦІЇ БЕТОНУ. УСАДКА БЕТОНУ

1. ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ВЕЛИЧИНУ УСАДКИ БЕТОНУ

2. ПРО ДЕФОРМАЦІЙ ЗВ'ЯЗКУ УСАДКИ З ВЛАГОФИЗИЧЕСКИМИ ПРОЦЕСАМИ В БЕТОНІ

3. УСАДКА БЕТОНІВ РІЗНОЇ МІЦНОСТІ

4. РУХЛИВІСТЬ БЕТОННОЇ СУМІШІ І УСАДКА ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

5. ПРАКТИЧНИЙ МЕТОД ПРОГНОЗУВАННЯ ДЕФОРМАЦІЙ УСАДКИ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

Глава VIII. ЗМІНА У ЧАСУ МІЦНІСНИХ І ДЕФОРМАТИВНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ БЕТОНУ

1. ОЦІНКА ЗРОСТАННЯ У ЧАСІ МІЦНІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНУ

2. ВПЛИВ СТАРІННЯ БЕТОНУ НА ЙОГО ДЕФОРМАТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ

Г л а в а IX. ПРОБЛЕМИ ДОВГОВІЧНОСТІ ВИСОКОМІЦНОГО БЕТОНУ

1. СТІЙКІСТЬ БЕТОНУ В АГРЕСИВНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

2. МОРОЗОСТІЙКІСТЬ БЕТОНУ

Глава X. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИСОКОМІЦНИХ БЕТОНІВ

 

Розчини будівельні

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

 2. ВИЗНАЧЕННЯ РУХЛИВОСТІ РОЗЧИННОЇ СУМІШІ

3. ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

4. ВИЗНАЧЕННЯ РОЗШАРУВАННЯ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

5. ВИЗНАЧЕННЯ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕЙ ЗДІБНОСТІ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ

6. ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ РОЗЧИНУ НА СТИСК

7. ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ ЩІЛЬНОСТІ РОЗЧИНУ

8. ВИЗНАЧЕННЯ ВОЛОГОСТІ РОЗЧИНУ

9. ВИЗНАЧЕННЯ ВОДОПОГЛИНАННЯ РОЗЧИНУ

10. ВИЗНАЧЕННЯ МОРОЗОСТІЙКОСТІ РОЗЧИНУ

 

Суміші бетонні