Водонепроницаемый бетон.

Проблема проникновения грунтовой влаги внутрь эксплуатируемых помещений весьма актуальна для сооружений типа погребов, подвалов, подземных хранилищ и т.д. Очень остро она стоит перед метростроевцами. Сильно осложняет жизнь при сооружении различных гидротехнических обьектов. И если во многих случаях фильтрующаяся влага не мешает нормальной эксплуатации подобных сооружений, то вымывание ею из бетонного камня гидроокисей кальция приводит к возникновению коррозионных процессов в бетоне и, в перспективе, потери им эксплуатационных характеристик. Бетоноведение накопило достаточно способов и приемов как бороться с фильтрующейся влагой. Воспользуемся ими и мы.  1. Необходимо спроектировать и уложить бетон определенного вида - гидротехнический бетон. Его главная особенность, если упрощенно, в том, что путем грамотного подбора заполнителей удается минимизировать пустоты по которым впоследствии сможет передвигаться влага. Чтобы уменьшить пустотность от "лишней" воды обязательно применение пластификаторов и суперпластификаторов. Примерная рецептура подобного бетона приведена ниже.  2. Необходимо в состав бетона обязательно вводить спец. добавки - уплотнители. Опять-же очень грубо, принцип их работы в том, что бетон получается более плотным, после твердения в нем остается гораздо меньше пор и капиляров, по которым может проникать влага.  В качестве добавок-уплотнителей наиболее популярны в строительной практике следующие вещества:  - хлорное железо;  - силикаты натрия и калия (клей силикатный); 

При возведении гидротехнических сооружений, мостов, дамб, подвалов с высоким уровнем грунтовых вод и других конструкций без использования дополнительных гидроизоляционных материалов применяются бетоны с высокой водонепроницаемостью. Кроме этого компания Зика предлагает уникальные комплексные решения для водонепроницаемых конструкций, основанные на совместном применении добавок в бетоны, рулонных гидроизоляционных мембран или жидких мембран, гидрошпонок, набухающих профилей и инъекционных составов.

12

Химически стойкие бетоны – изготовляют на спец вяжущих.

Оценкой хим стойкости служит коэффициент стойкости Кх.с. равный отношению прочности образцов, подвергшихся воздействию агрессивной среды в течение 360 суток, к прочности контрольных образцов.

По хим. Стойкости различают:

1. Бетоны выс стойкости больше 0,8

2. Бетоны стойкие = 0,5-0,8

3. Бетоны относительно стойкие = 0,3-0,5

4. Бетоны нестойкие меньше 0,3

Полимербетоны – бетоны на основе полимерных связующих

Полимерсиликаты бетоны на основе жидкого стекла с добавками полимеров.

13 14 15

К легким бетонам относят бетоны со средней плотностью не более 1800.

ПО типу образующейся структуру различают:

1 легкий бетон на пористых заполнителях

2 крупнопористый легкий бетон

3 поризованный легкий бетон (газобетон пенобетон)

1 Легкий бетон на пористых заполнителяхсост из воды , крупного и мелкого пористых заполнителей.

Виды пористых заполнителей для легких бетонов:

1. Природные заполнители поучают путем дробления горных пород – вулканического туфа, пемзы известкового туфа, известняка-ракушечника.

2. Искусственные пористые заполнители получают из горных пород или промышленных отходов.

Керамзит – продукт обжига вспучивающихся глин.

Керамзитовый гравий с насыпной плотностью не более 600

Керамзитовый песок получают во взвешенном состоянии из глиносодержащего сырья или путем дробления керамзитового гравия

Топливные шлаки образуются при спекании и частичном вспучивании неорганических примесей , содержащихся в угле.

При определении состава легкого бетона стремятся к максимальному насыщению бетона пористым заполнителем, что обеспечивают благодаря компактному расположению зерен заполнителя низкий расход цемента.

Качество легкого бетона оценивается двумя показателями:

1. Классом по прочности на сжатие В25-В40 и на осевое растяжение В0,8-В3,2

2. Маркой по средней плотности Д800-Д2000

Легкие бетоны обладают большой усадкой и ползучестью.

Крупнопористый бетонполучают при затвердевании бетонной смеси, не содержащей мелкого заполнителя. А состоящей только из цемента, крупного заполнителя и воды.

Средняя плотность бетона 1700-1900

Теплопроводность бетона составляет 0,64-0,95 Вт/м*С

Класс бетона по прочности на сжатие не более В7,5

Поризованный бетон получают путем образования в цементном камне мелких пор за счет исп добавок пенообразующих или газообразующих веществ, что обеспечивает возникновение дополнительных пор, уменьшающих среднюю плотность и теплопроводность бетона.

Марки бетона по средней плотности Д800-1400, классы по прочности на сжатие В2,5-В7,5

Арболит – легкий бетон на минеральном вяжущем и органическом заполнителе.

Свойства арболита: средняя плотность- 400-800

Прочность на сжатие – 5-35мПА

Модуль упругости 75-1200 мПА

Морозостойкость 25-35 циклов

Применение дляизготовление теплоизоляционных материалов армированных и неармированных конструкций зданий различного назначения.

16

Ячеистый бетон- получают в результате затвердения предварительно вспученной смеси вяжущего вещества, кремнеземистого компонента и воды.

Благодаря большой пористости, ячеистый бетон обладает малой теплопроводностью, что делает его эффективным материалом для ограждающих конструкций.

Классификация бетонов (ЯЧЕИСТЫХ) по назначению:

1. Теплоизоляционный ячеистый бетон с плотностью более 500

2. Конструкционно теплоизоляционный ячеистый бетон с плотностью 500-900

3. Конструкционный ячеистый бетон с плотностью средней 900-1200

По составу:

1. Цементный ячеистый бетон на основе портландцементного вяжущего хар-ся соотношением между вяжущим и кремнеземистым компонентом как 1:1

2. Силикатный (БЕСЦЕМЕНТНЫЙ) ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН на основе известняковоговчжущегохар-ся соотношением между известняковым вяжущим и кремнезистым компонентом как 3:4,5.

Свойства ячеистых бетонов

Марка по средней плотности

Теплоизоляционного ячеистого бетона Д300-Д500

Конструкционно – теплоизоляционного ячеистого бетона Д600-Д900

Конструкционного ячеистого бетона Д1000-Д1200

Ячеистые бетоны применяют для наружных ограждений промышленных, гражданских, жилых зданий в виде крупных панелей и мелких стеновых блоков а также для внутренней отделки помещений

17

Железобетон – бетон, армированный стальной арматурой. В железобетоне арматуру располагают в зонах растяжения, чтобы она воспринимала растягивающие усилия.

Существует два способа производства работ при возведении сооружений:

1. Изготовление сборных железобетонных конструкций на специализированных заводах, с последующим транспортированием и монтажом

2. Изготовление монолитных железобетонных конструкций – укладка бетонной смеси в опалубку непосредственно на строй площадке.

Классификация железобетонных конструкций осуществляется по следующим признакам:

1. Вид армирования (обычное и предварительно напряжённое)

2. Средняя плотность бетона (тяжелый, облегченный, легкий, специальный)

3. Вид бетона (цементный, силикатный, ячеистый, химически стойкий)

4. Структура бетона (сплошная, пустотелая, комбинированная)

5. Назначение (для жилых, общ, промышленных зданий и сооружений, для сельскохозяйственного и гидротехнического строительства)

Изготовление сборного производства железобетона

Основные схемы технологий сборного железобетона:

ПОЛИГОННАЯ- изготовление изделий в построечных условиях

ЗАВОДСКАЯ ,вкл след способы производства:

1. Стендовый способ, при котором изделие формируют и подвергают тепловой обработке в стационарных неперемещаемых формах, имеющих паровые рубашки и установленных горизонтально на бетонной площадке.

2. Кассетный способ при котором изделия формуют и подвергают тепловой обработке в вертикальной стационарной форме кассете, которая состоит из ряда отсеков для изделий и паровых рубашек, обр рядом вертикальных стенок.

3. Агрегатно-поточный способ – изготовление изделий в специальных формах, перемещаемых краном на отдельные стационарные специализированные технологические посты для обеспечения сборки, формования, твердения, распалубки.

4. Конвейерный способ изготовление изделий в специальных формах , перемещаемых конвейером на отдельные специализированные технологические посты

5. Вибропрокат изготовление изделий методом непрерывного формования наспец станах.

18

Технология монолитного железобетона включает в себя следующие операции:

1. приготовление бетонной смеси на специальных заводах и транспортировка ее на строительную площадку в виде товарного бетона; удобоукладываемость бетонной смеси назначают с учетом меющихся средств уплотнения, типа и размеров конструкции,характера и густоты ее армирования; для перекачки о трубопроводам пригодны смеси с осадкой конуса ОК=(6-8)см и водоцементным отношением В/Ц=(0,4-0,6).

2. Изготовление и монтаж опалубки

3. Армирование конструкции путем установки арматурных каркасов

4. Укладка бетонной смеси в конструкцию

5. Уплотнение смеси в построечых условиях осуществляют с помошью навесных и переносных вибраторов(поверхностных или глубинных)

6. Твердение бетонной смеси за счет создания необходимых температурно-влажностных условий.

Обычное армирование осуществляется с помощью плоских сеток и пространственных каркасов,изготовленных из стальных стержней , сваренных в местах пересечения. Обычно армированный железобетон не предохраняет конструкции, работающие на изгиб или растяжение, от образования трещин, так как предельная растяжимость бетона в 5-6 раз меньше чем стали. Поэтому в обычном армированном железобетоне возникает опасность коррозии арматуры под лействием влаги и газов.

В предварительно напряженном железобетоне арматуру предварительно растягивают, а после изготовления конструкции и затвердевания бетона ее освобождают от натяжения. При этом арматура вызывает сжатие бетона. В результате рвстяжимость бетона в конструкции увеличивается:

Способы натяжения арматуры:

1. механический при которых арматурв растягивается осевой нагрузкой создаваемой демократами,а обжатие бетона производится при достижении 70% проектной прочности.

2. Электротермический,прикотором растяжение арматуры осуществляют путем нагрева стальных стержней, которые укладывают их в упоры формы. После охлаждения стержней нажатие передается на форму, а после формирования и твердения производится передача натяжений на отвердевший бетон.

19

Строительный раствор -это искусственный камень,получаемый в результате затвердения смеси трех основных составляющих :вяжущего вещества, мелкого заполнителя и воды. Строительный раствор можно рассматривать как мелькозернистые бетоны ,так как они отличаются от традиционного бетона меньшей крупностью заполнителя. Общие закономерности,характерные для бетона,применимы и для строительного раствора . особенности строительного раствора,которые должны учитываться при проектировпние его состава:

1. растворы как правило укладываются тонким слоем1-2 см без применения механического уплотнения

2. растворы могут наноситься на пористые основания, способные сильно отсасывать воду.

Классификация строительных растворов

По назначению растворы бывают

-кладочные- которые применяют для скрепления элементов частей здания(фундаментов,стен,столбов,сводов)

-отделочные-которые служат для оштукатуривания поверхностей конструкций, декоративной отделки лецивых поверхностей.

По виду заполнителя:

-тяжелые растворы с плотностью более 1500кг/м3

-легкие с плотностью менее 1500кг/М3

По виду вяжущего( в зависимости от условий эксплуатации) различаю следующие строительные растворы:цементные растворы,известковые и смешанные.

20

Свойства строительных растворов:

Плотность растворной смеси характерезуется отношением массы уплотненной пастворной смеси к ее объему.

Удобоукладываемость- способность растворной смеси распределяться на основании тонким однородным слоем. Смесь должна заполнить все неровности и шероховатости основания, что служит надежного скрепления элементов кладки. Удобоукладываемость растворной смеси оценивается показателями подвижности и водоудерживающей способности.

Подвижность- характеризуется измеряемой в сантиметрах глубиной погружения в нее эталонного конуса массой 300г ю

Водоудерживающая способность- отражает сво-во растворной смеси удерживать в своем составе достаточное для твердения вяжущего количество воды в условиях ее интенсивного отсоса пористым основанием

Раслаиваемость растворнрй смеси- характерезуется ее связанностью при динамическом воздействии, определяют путем сопоставления содержания массы заполнителя в нижней части и верхней свежеотформованного образца размерами 150на 150на150мм

Показатель расслаиваемости……..

Прочность раствора на сжатие определяется на образцах кубах размерами70.7 на 70.7 на70.7мм в возрасте,установленном стандарте или технических условиях на данный вид раствора. По прочности растворы подразделяют на марки М0.4 М1.0 М2.5 М 5.0 М 7.5 М10.0 М15.0 М20.0

22

Для каменной кладки используют цементные и цементно-известковые расворы . вид исостав растворов зависятот расчетных напряжений и условий эксплуатации кладки. При каменной кладке из камней правильной формы основное влияние на прочность кладки оказывает не марка а прочность самих камней.

Рекомендуемый состав известково-цементного раствора(цемент, известковое тесто, песок)

Материалы для каменной кладки К каменным материалам, применяемым для кладки наружных стен и фундаментов, предъявляются также требования по морозостойкости, водостойкости, плотности, проценту пустотности, форме, размерам, внешнему виду (для фасадных поверхностей). Морозостойкость бетонов и каменных материалов в значительной степени определяет их долговечность. Бетон и кладка, находящиеся под воздействием атмосферных осадков и влаги, поступающей из внутренней (теплой) и наружной (холодной) частей стены, периодически увлажняются. Вода, попавшая в поры и трещины бетона или камня, замерзает при отрицательной температуре и, увеличиваясь в объеме, стремится разорвать стенки пор. Чем больше воды попадает внутрь стены, тем значительнее внутренние напряжения возникают в материале при замораживании. Следовательно, более морозостойки плотные материалы, не имеющие трещин, а также материалы, у которых поры замкнуты. Морозостойкость бетонов и каменных материалов определяется марками Мрз, означающими количество циклов замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии, которое эти материалы выдерживают без видимых повреждений (разрушение, расслоение, растрескивание, выкрошивание), а также без снижения прочности при испытании образцов, проведенных согласно указаниям ГОСТа. Установлены следующие марки по морозостойкости: Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200, 300. Для стен зданий минимальной требуемой маркой морозостойкости является марка Мрз 50.

Свойства: прочность, объемная плотность, теплоизоляция, звукоизоляция, сопротивление диффузии,усадка

Применении: Кладка из керамического кирпича пластического прессования имеет высокую влаго- и морозостойкость, обладает повышенной прочностью, и поэтому ее используют при возведении стен и столбов в зданиях, дымовых труб, подпорных стенок при гидроизоляции зданий и конструкций различных подземных сооружений. Керамический пустотелый или пористо-пустотелый кирпич используется для кладки стен. Благодаря своей малой теплопроводности (так как имеет воздушные прослойки в пустотах), такой кирпич позволяет сократить толщину наружных стен до 25% по сравнению с полнотелым кирпичом и уменьшить нагрузку на фундамент. Низкомарочные легкобетонные и пустотелые бетонные камни применяют внутри дома в помещениях, работающих в нормальном тепловлажном режиме, а также для возведения наружных стен с последующей облицовкой. Кладка из бетонных камней на тяжелом бетоне применяется при строительстве фундаментов, стен, подвалов и других подземных конструкций. Кладку из силикатных камней и кирпича из-за большей прочности, по сравнению с пустотелыми и легкобетонными камнями, используют для возведения наружных и внутренних стен дома. Кладку надземной и подземной конструкций дома выполняют из крупных кирпичных, бетонных и силикатных блоков. Кладка из бута и бутобетона в основном применяется для устройства фундаментов и в качестве подпорных стен в гидроизоляции. Бутовая кладка стен (до 10 м) ведется с целью придания дому прочности, устойчивости против выветривания. Камни правильной формы из твердых горных пород используют для облицовки здания или его части (цоколь), а горные пористые в виде пиленых штучных камней массой до 45 кг — в крупных стеновых блоках (туф, ракушечник), а также для кладки наружных стен в домах индивидуальной постройки.

23

Изделия, состоящие из смеси извести, песка и воды, отформованные и прошедшие тепловлажностную автоклавную обработку, называются силикатными. Долгое время единственным видом силикатных строительных материалов являлся силикатный кирпич, для изготовления которого применяют кварцевый песок и воздушную известь. Если же часть кварцевого песка тонко размолоть, то прочность изделий после автоклавного твердения значительно возрастет, и в этом случае получают уже силикатный бетон, в котором вяжущим является тонкомолотая известково-кремнеземистая смесь. 24

Изделия на основе гипса можно получать как из гипсового теста, т. е. из смеси гипса и воды, так и из смеси гипса, воды и заполнителей. В первом случае изделия называют гипсовыми, во втором - гипсобетонными. Вяжущими для изготовления гипсовых и гипсобетонных изделий в зависимости от их назначения служат строительный и высокопрочный гипс, водостойкие гипсоцементно-пуццолановые смеси, а также ангидритовые цементы. В качестве заполнителей в гипсобетоне используют естественные материалы - песок, пемзу, туф, топливные и металлургические шлаки; легкие пористые заполнители промышленного изготовления - шлаковую пемзу, керамзитовый гравий, аглопорит, а также органические заполнители - древесные опилки, стружку, макулатуру, стебли и волокно камыша и др. Гипс - воздушное вяжущее, поэтому гипсовые и гипсобетонные изделия (панели и плиты перегородочные, плиты для оснований пола, листы обшивочные, вентиляционные короба, камни для кладки стен, архитектурные детали) применяют в основном для внутренних частей зданий, не несущих больших нагрузок. Изделия из гипса могут быть сплошными и пустотелыми, армированными и неармированными.

25

Асбестоцементом называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из цемента, воды и асбеста. В зависимости от вида изделий, а также от качества используемого асбеста содержание его в сырьевой смеси меняют в пре делах от 10 до 20%, а портландцемента - от 80 до 90 %. Распущенные асбестовые волокна, сцепляясь с цементным камнем, армируют его и придают асбестоцементным изделиям высокую прочность. Асбестоцемент при сравнительно небольшой плотности (1600- 2000 кг/м³) обладает высокими прочностными показателями (предел прочности при изгибе до 30 МПа, а при сжатии до 90 МПа). Асбестоцементные материалы не пропускают электрический ток, не горят, морозостойки, имеют малую водо- и воздухопроницаемость, однако обладают повышенной хрупкостью и при неравномерном насыщении водой могут коробиться.

26 , 27

Органические вяжущие вещества подразделяются на битумные и дегтевые. Битумные вяжущие вещества представляют собой сложные смеси углеводородов. К битумным вяжущим относятся природные нефтяные битумные и асфальтовые породы. Дегтевые вяжущие вещества — это сырые дегти, дегтевые масла и пеки.

Кроме того, на их основе применяются следующие органические вяжущие: дегте-битумные и битумно-дегтевыё, состоящие из смесей каменноугольных дегтевых веществ или сланцевых дегтей с нефтяными битумами; гудрокамовые, состоящие из продуктов совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона; дегте-битумно-полимерные, состоящие из нефтяных битумов или каменноугольных дегтевых веществ и полимеров (включая каучук). Из этих вяжущих изготовляют кровельные и пароизоляцйонные материалы, кровельные мастики, грунтовки, эмульсии и пасты.

Битумы (ГОСТ 9548—60). Битум может быть как твердым телом, так и густой жидкостью черного цвета с коричневым оттенком. По физическому состоянию (при температуре 18° С) битумы подразделяются на твердые, полутвердые и жидкие.

К положительным качествам битумов Относится их водонепроницаемость, устойчивость в атмосферных условиях, способность прочно сцепляться с деревом, камнем и металлами, быстро наращивать вязкость при остывании, пластичность при положительных температурах. Недостатком битумов является их хрупкость при низких температурах и отсутствие антисептических свойств.

По назначению битумы делятся на дорожные, строительные и кровельные.

В зависимости от исходного сырья битумы бывают природные и нефтяные.

П р и р о д н ы е битумы добывают из асфальтовых пород различными способами: получают из дробленой черной породы при помощи растворителей или выпаривают в воде.

Нефтяные  битумы   получают  как остаток при перегонке нефти.

По способу переработки эти битумы подразделяются на остаточные гудроны, окисленные, крекинговые и экстрактные. По физико-механическим показателям твердые и полутвердые нефтяные битумы должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 2.

Нефтяные битумы (ГОСТ 781—68) БН-1, БН-И при нормальной температуре ( + 18° С) мягкие и пластичные; их используют, при; строительстве дорог. Битумы БН-11-V, БН-III и БН-III-V средние по твердости. Применяют их в производстве рулонных кровельных материалов для пропитки картона, а также для приготовления битумных сплавов   (мастик)   с заданной температурой размягчения.

Битумы БН-IVи БН-Y относятся к наиболее твердым; их используют для приготовления сплавов ив производстве рулонных материалов для покровного слоя. Битум БНК-2 применяется в производстве кровельных рулонных материалов для пропитки, а битум БНК-5 — для образования наружного покровного слоя.

Дегти (ГОСТ 4641—49) подразделяются по исходному сырью — на каменноугольные, буроугольные, торфяные, древесные и сланцевые; по способу переработки—на коксовые и газовые.

28

Асфальтовые растворы

Асфальтовые растворы применяют при устройстве гидроизоляционных штукатурок и покрытий, тротуаров, полов. Они могут быть горячими (литыми) и холодными. Состав асфальтовых растворов подбирают в зависимости от условий эксплуатации их в сооружениях.Холодный асфальтный раствор изготовляют из смеси нефтяных битумов (5-10 %) с добавкой растворителя (бензола), порошкообразного минерального наполнителя (известняка, доломита) и чистого сухого песка, замешанной в специальных растворомешалках с разогревом до 110—120 °C. Твердение холодного асфальтового раствора происходит вследствие испарения растворителя.Горячий асфальтовый раствор изготовляют из смеси битума (или дёгтя, пёка), порошкообразного минерального наполнителя и песка. Смесь составляющих горячего асфальтового раствора перемешивают в специальных мешалках с разогревом до 120—180 °C. Асфальтовый раствор укладывают слоями в горячем состоянии с укаткой каждого слоя катками.

Асфальтобетоны

Асфальтобетоны приготовляют на специализированных асфальтовых заводах или установках. В зависимости от назначения их подразделяют на дорожный, для устройства полов; в зависимости от состава — на битумный и дёгтевый; в зависимости от температуры укладки — на холодный и горячий.Холодный асфальтобетон укладывают слоями на сухие или слегка влажные поверхности с лёгкой укаткой катками. Изготовляют его из смеси жидких битумов, растворителей, порошкообразного минерального наполнителя (известняка, песка) чистого щебня и песка путём смешивания и нагрева.

29,38,39