Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Довідник будівельника

Бетони. Матеріали, технології, обладнання


Розділ: Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

БЕТОН І БЕТОННІ СУМІШІ: ВИДИ, СКЛАД, ВЛАСТИВОСТІ

 

 

ВВЕДЕННЯ

 

Технологія виробництва самого поширеного на землі будівельного матеріалу - бетону, виробів та конструкцій на його основі розвивається, переживаючи еволюційні і революційні періоди. Офіційно почалося 21 жовтня 1824 року, коли англійський муляр Джозеф Аспдін отримав патент на речовину сірого кольору і дав йому (речовини) ім'я «портландцемент», оскільки його колір нагадував сірий колір скель, які перебували навколо міста Порт-ланд. У Росії подібне цементного клінкеру речовина було отримано та застосовано О.Г. Челієв приблизно в цей же час. Перше згадка про цементі Аспдін в Росії відноситься до 1847 році.

В'яжучі речовини на основі мінеральних компонентів використовувалися з глибокої давнини. Застосування їх на зорі цивілізації (хатина з бетонною підлогою з Лепенскі Вира) носило, мабуть, випадковий характер. Свідомо використовувати бетон стали древні єгиптяни (піраміда Гізі), за ними античні греки і римляни. Свідченням тому римські Колізей і Пантеон, споруди в Помпеях, сліди присутності римлян в Кельні (армований бетонний колодязь) і Норфхептоне (бетонні майданчики). Пантеон Римі вже другу тисячу років вражає сучасників своєю грандіозністю. Сферичний купол його споруджено з бетонних елементів (кіл), в яких застосовані різні за вагою заповнювачі. Товщина кіл зменшується з 6 м у підстави до 1,2 м у світлового отвору. Витрувии у своїх «Аналах по архітектурі» описує застосування суміші вапна і льняного масла для закладення тріщин і швів в цегляній кладці. Пліній Другий у «Натуральної Історії» повідомляє про використання вапняних розчинів затворенных вином, свинячим салом і фігами. З повсюдним розвитком кам'яного (цегляного) будівництва суміші на основі мінеральних в'яжучих речовин починають широко застосовуватися в будівельній практики.

Через дванадцять років після патенту Аспдін з'явився перший офіційно зареєстрований артефакт із залізобетону - човен Жана Луї Ламбо, адвоката за фахом, з величезним успіхом продемонстрована на Паризької виставці 1855 року. Так почався століття залізобетону. В цьому матеріалі з'єднані в єдине ціле сталева арматура і бетон, який частково захищає метал арматури від корозії і сприймає в цьому композиті стискаючі напруги, а арматура-розтягуючі зусилля. Ідеї Ламбо, і не тільки його, були розвинені і реалізовані в патенти Жозефом Мо-середа. У Росії їм був отриманий патент на залізобетон в 1880 році, а сам спосіб будівництва із залізобетону довгі роки називався «Системою Моньє».

 

 

У 1929 році публікується робота Ежена Фрейси-не, в якій викладаються основи теорії і практики преднапряженного залізобетону, а в 1933 році виходить монографія професора Закавказького інституту споруд В.В. Михайлова «Напружено-армований бетон». Серед апологетів залізобетону, проникнувшихся духом його естетичних і функціональних властивостей, можна назвати архітекторів Огюста Пере, Ле Корбюзьє, Оскара Німейера, П'є-ро Луїджі Нерві. Піком популярності залізобетону і монолітного бетону можна вважати 30-90 роки минулого століття.

Прогрес і зростаючі вимоги до функціональних властивостями будівельних матеріалів позначилися і на вимогах до самого бетону. На початку шістдесятих років технологічно одержувана найбільша міцність бетону становить 40 МПа, в сімдесятих - 50 МПа, у вісімдесятих - 70 МПа, дев'яностих - 100-150 МПа. Все більший інтерес проявляється до «високофункціональним бетонів» НРС (High Performance Concrete), до бетонів, орієнтованим на гранично високі власні характеристики: міцність на стиск при зрізі і вигині; стійкість при дії хімічно агресивних речовин і газів; водонепроникність. Вінцем стало отримання бетону RPC (Reactive Powder Concrete), що виготовлений з спеціально підібраних за складу і дисперсності компонентів, міцність якого сягає 800 МПа.

Наявний досвід і вимоги будівництва дозволяють виділити групу перспективних напрямків модифікації бетонних сумішей і бетонів. Напрямок регулювання властивостей бетонних сумішей і бетонів введенням до їх складу модифікаторів у вигляді поєднаних водорозчинних або водоразбавляе-ваних продуктів поліфункціонального багатоцільового призначення на основі поверхнево-активних речовин і електролітів різної природи і механізму дії. Розробка регуляторів процесів схоплювання і твердіння на основі солей органічних кислот і з'єднань олигомерно-полімерного складу, в тому числі прискорювачів твердіння, не викликають корозії арматури. Розширення сировинної бази створення і виробництва ефективних пластифікаторів і суперпластифікаторів, в тому числі і багатофункціональних добавок.

Використання добавок-модифікаторів дозволяє отримувати високоміцні і високоякісні бетони. Під високоміцними Міжнародна організація будівництва передбачає бетони, що мають міцність на стиснення в циллиндрах 60-130 МПа, а під високоякісними - бетони з високими експлуатаційними властивостями при водовяжущем відношенні менш 0,4. Подібні бетони знаходять все більш широке застосування в будівництві Японії, Норвегії, США, Франції. До неодмінною достоїнств таких бетонів відносять поліпшену удобоукла-дываемость, перекачивае-тість і міцність. Основні області їх застосування: висотне будівництво електростанції, морські гідротехнічні споруди, великопролітні мости й інженерні споруди, дорожні покриття.

 

До змісту книги: Бетони

 

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

 

Будівельні машини

Машини та обладнання для приготування, транспортування бетонів і бетонних сумішей

7.1. Типи, основні параметри та конструктивні схеми бетонозмішувачів циклічної і безперервної дії

7.2. Машини для транспортування бетонних сумішей і розчинів

7.3. Комплекти машин для укладання і розподілу бетону і обробки його поверхні

7.4. Обладнання для ущільнення бетонної суміші

 

Обладнання для виробництва залізобетонних виробів

Обладнання складів цементу

Обладнання бетонозмішувальних цехів

Обладнання для виготовлення арматури

Обладнання формувальних цехів

 

Властивості бетону

РОЗДІЛ 1. Портландцемент

ІСТОРИЧНА ДОВІДКА

Виробництво портландцементу

Хіміко-мінералогічний складу портландцементу

Гідратація цементу

Гидросиликаты кальцію

Трехкальциевого гидроалюминат і дія гіпсу

Схоплювання

Помилкове схоплювання

Тонкість помелу цементу

Структура гідратованого цементу

Обсяг продуктів гідратації

Капілярні пори

Пори гелю

Механічна міцність цементного гелю

Вода в цементному камені

Теплота гідратації цементу

 

ГЛАВА 2. Спеціальні цементи

Види портландцементів

Звичайний портландцемент

Швидкотвердіючий портландцемент

Особобыстротвердеющий портландцемент

Портландцемент з помірною екзотермії

Сульфатостійкий портландцемент

Шлакопортландцемент

Сульфато-шлаковий цемент

Пуццолановые портландцементи

Білий цемент

Інші портландцементи

Прискорювачі і сповільнювачі твердіння

Пластифікуючі добавки

 

РОЗДІЛ 3. Властивості заповнювачів

Загальна класифікація заповнювачів

Природні наповнювачі для бетону

Відбір проб

Форма і текстура зерен

Зчеплення заповнювача з цементним каменем

Міцність заповнювача

Інші механічні властивості заповнювача

Питома вага заповнювача

Насипна об'ємна вага

Пористість і водопоглинання заповнювача

Вологість заповнювача

Набухання піску

Шкідливі домішки у заповнювачі

Органічні домішки

Глинисті, мулисті і пилоподібні частинки в заповнювачі

Розчинні солі

Слабкі і выветрелые зерна заповнювача

Рівномірність зміни обсягу заповнювача

Реакція лугів цементу з заповнювачами бетону

Термічні властивості заповнювача

Ситовий аналіз

Модуль крупності

Вимоги до зернового складу заповнювача

Раціональні зернові склади заповнювачів

Зерновий склад дрібного і великого заповнювачів

Особливо великі та особливо дрібні зерна заповнювача

«Переривчастий» зерновий склад заповнювача

Найбільша крупність заповнювача

Використання великих каміння

 

ГЛАВА 4. Бетонна суміш

Визначення легкоукладальність бетону

Фактори, що впливають на легкоукладальність

Вимірювання легкоукладальності

Метод опади конуса

Визначення коефіцієнта ущільнення

Визначення пластичності

Випробування на зміну форми

Випробування за методом Вебі

Метод пенетрації кулі

Порівняння методів випробувань

Вплив часу і температури на легкоукладальність

Розшарування бетону

Водовідділення

Перемішування бетонної суміші

Рівномірність перемішування

Час перемішування бетону

Вібрування бетону

Глибинні вібратори

Зовнішні вібратори

Вібростоли

Повторне вібрування

Бетонування у спекотну погоду

Товарний бетон

Бетонна суміш для подачі бетононасосом

Роздільна укладання бетонної суміші методом «Прелакт»

 

ГЛАВА 5. Міцність бетону

Водоцементне відношення

Об'ємна концентрація гелю

«Ефективна» вода в суміші

Міцність бетону при розтягуванні

Тріщиноутворення і руйнування при стисненні

Вплив великого заповнювача на міцність бетону

Вплив жирності суміші на міцність бетону

Вплив віку на міцність бетону

Самозалечивание тріщин у бетоні

Міцність бетону при міцність при стисканні і розтягуванні

Зчеплення між бетоном і арматурою

Твердіння бетону

Методи догляду за бетоном

Вплив температури на міцність бетону

Пропарювання при атмосферному тиску

Пропарювання при підвищеному тиску

Якість води замішування

 

ГЛАВА 6. Пружність, усадка і повзучість бетону

Модуль пружності

Динамічний модуль пружності

Початкові зміни обсягу

Набухання

Усадка при висиханні бетону

Фактори що впливають на усадку бетону

Вплив догляду та умови твердіння бетону

Диференціальна усадка бетону

Вологісні деформації бетону

Усадка за рахунок карбонізації бетону

Повзучість бетону

Фактори що впливають на повзучість бетону

Повзучість у часі

Природа повзучості бетону

Дія повзучості

 

ГЛАВА 7. Довговічність бетону

Проникність бетону

Хімічні впливи на бетон

Випробування бетону на сульфатостойкость

Дія морської води на бетон

Дія морозу на свіжоукладений бетон

Зимове бетонування

Дія морозу на затверділий бетон

Морозостійкий бетон

Випробування бетону на морозостійкість

Вплив солей на бетон

Бетон з повітроутягувальними добавками

Залучення повітря

Вміст повітря

Вплив повітровтягування

Вимірювання вмісту повітря

Теплові властивості бетону

Теплопровідність бетону

Коефіцієнт термічного розширення бетону

Вогнестійкість бетону


ГЛАВА 8. Випробування затверділого бетону

Випробування на стиск

Випробування кубів

Випробування циліндрів

Випробування призм

Вплив умов випробувань зразків

Випробування зразків на стиснення

Руйнування зразків при стисненні

Вплив відношення висоти до діаметру на міцність бетону

Порівняння міцності бетонних кубів і циліндрів

Випробування бетону на вигин

Розміри зразка і розміри заповнювача

Керни для випробувань

Прискорене випробування бетону

Випробування бетону молотком

Випробування бетону ультразвуком

Стираність бетону

Вміст цементу в бетоні


ГЛАВА 9. Легкі бетони особотяжелые

Класифікація легенів бетонів

Заповнювачі бетону

Бетон на легких заповнювачах

Ніздрюватий бетон

Беспіскові бетони

Бетон на деревних тирсі

Особотяжелый бетон

 

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