конспект строймат

Коррозия первого вида. Это физический процесс, обычно начинающийся с растворения свободной гидроокиси кальция, всегда в большем или меньшем количестве имеющейся в портландцементном камне.

Коррозия второго вида. магнезиальную коррозию, которая вызывается содержащимися в морской воде, а также в некоторых грунтовых водах магнезиальными солями (МgС12 и МgSО4). При их действии на гидрат окиси кальция цементного камня происходят следующие реакции:

МgSО4 + Са(ОН)2 = СаSО4 + Мg(ОН)2 МgС12 + Са(ОН)2 = СаС12 + Мg(ОН)2

Образующийся гидрат окиси магния малорастворим и выпадает в осадок в виде рыхлых образований (пленок), проницаемых для воды.

Коррозия третьего вида. Основным признаком этого вида коррозии служит накопление в порах и капиллярах бетона таких соединений, которые образовались в нем с увеличением объема по сравнению с объемом исходных продуктов реакции. Из этих процессов наибольшее значение имеет сульфатная коррозия.

Сульфаты содержатся в относительно больших концентрациях в воде морей и многих рек, в грунтовых водах районов засоления. Сульфаты часто встречаются не только в природных, но и в промышленных водах.

Сульфат кальция может взаимодействовать с гидроалюминатом кальция, образовавшимся при гидратации трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита. При этом получается комплексная соль — гидросульфоалюминат кальция (эттрингит):

3СаSО4*2Н2О + 3СаО*А1203*6Н2О+ 19(20)Н2О = 3СаОА12О3*3Са5О4*31(32)Н2О

Так как эттрингит кристаллизуется с большим количеством воды, то его образование сопровождается значительным увеличением объема; объем твердой фазы увеличивается в 2,6 раза. Естественно, что при этом возникают сильные внутренние напряжения в цементном камне. Вначале в бетоне замечаются первые признаки разрушения — выкрашивание, небольшие трещины. Далее процесс разрушения прогрессирует, цементный камень может превратиться в несвязную белую массу. Это крайняя степень «гидросульфоалюминатной» коррозии.

Защита цементного камня от коррозии. При строительстве зданий и сооружений необходимо учитывать возможность коррозии бетона и предусматривать специальные меры защиты, которые можно свести в следующие группы:

1)Карбонизация. При длительном выдерживании на воздухе свежеизготовленных изделий на их поверхности образуется очень тонкая (5—10 мк) пленка, нерастворимая в пресной воде и не взаимодействующая с сульфатами. Однако, несмотря на высокую плотность пленки, она не является абсолютно водонепроницаемой, поэтому карбонизация, повышая водостойкость цементного камня, не устраняет возможности его разрушения.

2)Выбор надлежащего цемента Изменение минералогического состава клинкера также имеет боль-значение. Путем уменьшения содержания трехкальциевого силиката в клинкере, твердеющем с выделением большого количества свободной извести, можно повысить стойкость цементного камня в пресных водах.

3)Пуццоланизация заключается в введении в состав портландцемента кислых гидравлических добавок, содержащих активный кремнезем, который связывает гидрат окиси кальция по уравнению

Са(ОН)2 + SiO2 + пНаО= СаО*SiO2*(п + 1)НаО

4)Для повышения стойкости цемента в сульфатных водах нужно, кроме того, уменьшить содержание трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита. В этом случае в цементе отсутствует гидроалюминат кальция, являющийся инициатором сульфатной коррозии;

51

5)Введение в бетонную смесь добавок гидрофобизующего типа. При этом уменьшается количество воды в бетонных и растворных смесях и, следовательно, пористость бетона, что уменьшает водопроницаемость бетонов;

6)Изготовление особо плотного бетона.;

7)Применение специальной пропитки и защитных покрытий (в т.ч. гидроизоляция). Этот способ является самым надежным и дорогим мероприятием, предохраняющим цементный камень от коррозии. При этом вода не проникает внутрь цементного камня, что исключает возникновение каких-либо разрушающих процессов

РАЗНОВИДНОСТИ ЦЕМЕНТОВ. ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Получают совместным

помолом цементного клинкера и пластифицирующих добавок. В качестве добавок применяют технические лигносульфаты (ЛСТ), сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ) в количестве 0,15- 0,25% от массы сухого цемента. Они повышают смачивающую способность цементных частиц. Выпускают марки 300, 400, 500. Применяют для повышения удобоукладываемости растворов и бетонов, увеличения их морозостойкости или снижения расхода цемента на 8- 12% без изменения в/ц отношения.

ГИДРОФОБНЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ получают помолом цементного клинкера с гидрофобизирующими добавками в количестве 0,1- 0,2% от массы цемента: мылонафт, асидол, олеиновую кислоту и канифольные мыла и др.

Такие добавки снижают гигроскопичность цемента и образуют на поверхности цементных зерен водоотталкивающие пленки, снижающие количество воды для затворения, расслаиваемость и повышающие подвижность растворных и бетонных смесей. Выпускают марки 300 и 400. Применяют для растворов и бетонов повышенной морозостойкости, водонепроницаемости, а также при необходимости длительного хранения цемента и его перевозок на дальние расстояния.

БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Это вяжущее, которое после трех суток твердения, набирает не менее 58 - 60% от марочной прочности. Это достигается за счет повышения тонкости помола цемента до 3500-4500 см2/г, рационального подбора минералогического состава цементного клинкера: содержание C3S должно составлять 5053%, C3A - 8-10%, CaSO4*0.5H2O - до 4,5%. Допускается введение активных минеральных добавок до 10% и активного гранулированного шлака до 15%. Выпускают марки 400 и 500. Применяют при скоростном строительстве, зимних строительных работах, при изготовлении сборных ЖБК в полигонных условиях.

БТЦ нельзя использовать при бетонировании массивных конструкций из-за большого тепловыделения.

Кроме быстротвердеющего цемента выпускают небольшие партии особо быстротвердеющего цемента, который через 6ч. твердения набирает2035% от марочной прочности и применяется при аварийно-восстановительных работах.

БЕЛЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Получают из сырьевых материалов, имеющих минимальное содержание окрашивающих оксидов: белых известняков, каолиновых глин. По степени белизны различают три сорта белых цементов с коэффициентом отражения не ниже 80, 75 и 68% соответственно. Эти цементы выпускаются с минеральными добавками не более 20% от массы цемента или без них.

Выпускаются марки прочности 400 и 500.

ЦВЕТНЫЕ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ. Выпускают красный, желтый, зеленый, голубой, розовый, коричневый и черный цементы и получают путем совместного помола белого или обычного цементов с пигментами. Содержание цементного клинкера должно быть более 80%, активной минеральной добавки не более 6%, минеральных пигментов не более 15% или органических пигментов не более 0,5%. Цвет портландцемента должен

52

соответствовать эталона и сохраняться при термовлажностной обработке. Выпускают цементы марки 300.400,500 по прочности на сжатие.

СУЛЬФАТОСТОЙКИЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Отличается от обычных портландцементов повышенной стойкостью к действию сульфатных вод в условиях систематического попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и высыхания. Повышенная сульфатостойкость таких цементов определяется определенным содержанием клинкерных минералов: C3A не более 5%, C3S не более 50%, C3A+C4AF - не более 22%.

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ. Не должен содержать активных минеральных добавок. Предъявляются требования к химсоставу: C3S 52%, 3<C3A>8%, CaO<1%, MgO<5%. Ангидрида серной кислоты не менее 1,5% и не более 3,5%.Тонкость помола - 2200-3200 см2/г. Начало схватывания не ранее 1,5 часа, конец - не позднее 1012 часов.

Выпускается цемент марки 400 по прочности на сжатие.

ЦЕМЕНТЫ С ДОБАВКАМИ.

Получают при совместном помоле цементного клинкера и добавок или при смешивании этих же компонентов измельченных отдельно.

Химические добавки ускоряют или замедляют схватывание бетонной смеси, делают ее более пластичной и удобоукладываемой, ускоряют твердение бетона, повышают его прочность и морозостойкость, а также при необходимости изменяют и другие свойства бетона.

Добавки для цементов в зависимости от основного воздействия на свойства цемента или технологию его изготовления подразделяют на:

∙компоненты вещественного состава;

∙регулирующие свойства цемента;

∙технологические, облегчающие процесс помола цемента, но не оказывающие существенного влияния на его свойства.

Добавки-компоненты вещественного состава

Добавки-компоненты вещественного состава по роли в процессе гидратации и твердения цемента подразделяют на:

∙активные минеральные;

∙наполнители;

Активные минеральные добавки - это вещества, которые при смешивании в тонко измельченном виде с гашеной известью и водой придают извести способность к гидравлическому твердению, и при смешивании с портландцементом повышают его водостойкость.

Активные минеральные добавки содержат вещество, способное в обычных условиях вступать во взаимодействие с Ca(OH)2 и образовывать труднорастворимое в воде вещества.

Активные минеральные добавки (АМД) по происхождению разделяют на:

∙природные - вулканические пеплы и туфы, пемзы, трассы (это вулканические породы), трепелы, доломиты, опоки, глиежи (осадочного происхождения);

∙искусственные - доменные гранулированные шлаки, белитовый шлам (отход глиноземного производства), топливные шлаки и золы, электротермофосфорные шлаки.

Активные минеральные добавки по роду активности подразделяют на:

∙обладающие гидравлическими свойствами;

∙обладающие пуццоланическими свойствами.

Добавки, регулирующие свойства цемента

53

Добавки, регулирующие свойства цемента, по характеру регулируемых свойств подразделяют на:

∙регулирующие основные строительно-технические свойства цемента;

∙регулирующие специальные свойства цементов.

Добавки, регулирующие основные строительно-технические свойства цемента, подразделяют на:

∙регуляторы сроков схватывания (ускорители и замедлители начала схватывания цемента);

∙ускорители твердения - повышающие начальную прочность цемента;

∙ повышающие прочность - повышающие активность цемента в возрасте, установленном стандартами на продукцию для марочной прочности;

∙пластификаторы - снижающие водопотребность цемента.

Добавки, регулирующие специальные свойства цемента, подразделяют на: водоудерживающие - повышающие седиментационную устойчивость цементного

теста, снижающие водоотделение; гидрофобизующие - повышающие устойчивость цемента к воздействию влаги

воздуха; регулирующие объемные (линейные) деформации цементного камня (расширение

или усадку цемента); регулирующие тепловыделение - снижающие или повышающие теплоту гидратации

за установленный срок; улучшающие декоративные свойства цементов - повышающие белизну, а также

придающие или улучшающие цвет; регулирующие плотность цементного теста - утяжеляющие и облегчающие;

регулирующие тампонажнотехнические свойства цемента.

СУЛЬФАТОСТОЙКИЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ С МИНЕРАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ.

В клинкере не должно содержаться более 5% C3A, а сумма C3A и C4AF не более 22%. В качестве АМД применяют доменный гранулированный шлак или электротермофосфорный шлак в количестве 10-20% от массы цемента или АМД осадочного происхождения (кроме глиежей) в количестве 5-10% .

ПУЦЦОЛАНОВЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Содержит не более 8% C3A и 20-30%

активных минеральных добавок осадочного происхождения или 25-40% - АМД вулканического происхождения. Количество добавок зависит от степени их активности. Выпускают марки 300 и 400 по прочности на сжатие. Применяют для конструкций, эксплуатируемых в условиях действия мягких пресных и сульфатных вод. Нельзя применять для зимних бетонных работ.

ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Содержит 20-80% доменного гранулированного или электротермофосфорного шлака.

Качество шлаков оценивается по модулям активности и основности: %CaO + % MgO

Mo = %SiO2 + % Al2O3

% Al2O3

Ma = %SiO2

При М0>1 шлаки называют основными, а при М0<1 - кислыми. Гидравлическая активность шлаков возрастает с увеличением обоих модулей. На гидравлическую активность существенно влияет режим охлаждения и она увеличивается с увеличением скорости охлаждения.

54

Вшлакопортландцементе допускается часть шлака заполнять природными активными минеральными добавками в количестве не более 10% от массы цемента.

Взависимости от прочности на сжатие выпускаются марки 300, 400 и 500. ШПЦ применяют при гидротехническом строительстве, строительстве портовых сооружений, для конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред, производстве сборных ЖБК.

СУЛЬФАТОСТОЙКИЙ ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Изготавливают марок

300 и 400 по прочности на сжатие. Содержание шлака - 20-60% ,содержание C3A в клинкере - до 8%. Применяют там же где сульфатостойкий ПЦ.

БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИЙ ШЛАКОПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Выпускается марки

400 по прочности. В трехсуточном возрасте должен набрать 50% от марочной прочности. Содержание шлака не более 50 .Удельная поверхность 3500-4000 см2/г. В данный цемент

вводят добавки - ускорители твердения (AlCl3, FeCl3, NaCl) в количестве 0,5-1%. Применяют в производстве монолитных и сборных ЖБК, в том числе при термовлажностной обработке.

ИЗВЕСТКОВО-ШЛАКОВЫЙ ЦЕМЕНТ. Получают при совместном помоле гранулированных доменных шлаков с известью или совместном смешивании раздельно измельченных компонентов. Содержание извести от 10 до 20% (в зависимости от свойств шлаков). Допускается добавка 5% гипса и 10-15% портландцемента. Прочность изделий 5- 20 МПа. Применяют для изготовления кладочных и отделочных растворов, а также низкомарочных бетонов.

ИЗВЕСТКОВО-ШЛАКОВЫЙ ЦЕМЕНТ получают при совместном помоле гранулированных доменных электротермофосфорных шлаков с известью или совместном смешивании раздельно измельченных компонентов. Содержание извести от 10 до30% (в зависимости от свойств шлаков). Допускается добавка 5% гипса и 10-20% портландцемента. Прочность цемента 5-20 МПа. Применяют для изготовления кладочных и отделочных растворов, а также низкомарочных бетонов.

СУЛЬФАТНОШЛАКОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ - это вяжущие содержащие 80-95%

шлака, 6- 15% гипса и 4- 7% портландцемента или обожженного доломита. Применяют для получения низко марочных бетонов.

ГИПСОЦЕМЕНТНО-ПУЦЦОЛАНОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ (ГЦПВ) получают при смешивании 5070% CaSO4*0.5H2O , 15-25% портландцемента и 10 - 25% активной минеральной. добавки (диатомит, трепел, опока и т.д.). Выпускаются марки М100 и М150. Бетоны на ГЦПВ через 3ч. набирают 30-40% марочной прочности. Морозостойкость изделий на ГЦПВ - 20-50% циклов. Применяют для приготовления оснований полов, панелей внутренних стен, изготовления сантехкабин.

ДОРОЖНЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Отличается от обычного ПЦ высоким содержанием C3S и C4AF (C3A менее 10%). Для улучшения свойств вводятся пластифицирующие добавки, а также до 15% гранулированного доменного шлака. Обладает повышенной прочностью на удар и изгиб, высокой морозостойкостью.

Применяют для изготовления плит и покрытий, автодорог и аэродромов.

ЦЕМЕНТ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ получают совместным измельчением ПЦ клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей. Содержание клинкера должно быть не менее 20% массы всего вяжущего. В качестве наполнителей применяют кварцевый песок, известняк или мрамор. Выпускают цемент М200.

Применяют при температуре наружного воздуха не ниже 10 оС для изготовления кладочных и штукатурных растворов и низко марочных бетонов, к которым не предъявляются требования по морозостойкости.

ТАМПОНАЖНЫЕ ЦЕМЕНТЫ предназначены для цементирования различных скважин. Классификация:

55

По вещественному составу:

∙бездобавочный;

∙с минеральными добавками (6 -20% от массы цемента);

∙со специальными добавками (до 70% от массы цемента);

По температуре применения:

∙для низких и нормальных температур - до 50 оС;

∙для умеренных температур - до 100 оС;

∙для повышенных температур - до 150 оС.

По средней плотности цементного теста:

∙облегченные (ρ0 = 1400-1650 кг/м3);

∙нормальные (ρ0 = 1650-1950 кг/м3);

∙утяжеленные (ρ0 = 1950-2300 кг/м3).

Для понижения гигроскопичности допускается введение в эти цементы гидрофобизаторов - 0,3% от массы цемента.

Тонкость помола цементов должна быть такой, чтобы на сите с сеткой ОО8 оставалось не более 20% массы навески для умеренных и повышенных температур, и не более 15% - для низких и нормальных температур применения.

В качестве добавок применяются гранулированный доменный, и электротермофосфорный шлаки, природные активные минеральные добавки, кристаллический известняк, кварцевый песок, утяжеляющие (ρ0 более 3500 кг/м3) и облегчающие материалы.

ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ. Это быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое путем тонкого помола обожженной до плавления или спекания сырьевой смеси, состоящей из смеси бокситов и известняков ( извести ). Глиноземистый цемент получают методом спекания во вращающихся печах или методом плавления в доменных или электрических дуговых печах.

Химический состав: SiO2 - 5-10%, CaO 3543%, Al2O3 3947%, FeO 2-15%, TiO2 1,5- 2,5%. Основные клинкерные минералы: (CA), C12A7, CA2, C5A3.

Тонкость помола - остаток на сите с сеткой ОО8 не более 10%. Начало схватывания не ранее 30 мин, окончание не позднее 12 ч. от начала твердения.

Марочная прочность определяется в трехдневном возрасте. Выпускаются цементы марок 400,500 и 600 без добавок или с добавками до 2% веществ, улучшающих свойства и снижающих стоимость глиноземистого цемента. Наиболее благоприятные условия твердения - 20 ± 5 оС и влажная среда. При более высоких температурах нарастание прочности уменьшается, возможно даже падение прочности и разрушение бетона. Поэтому пропаривание и автоклавирование бетонов на глиноземистом цементе не допускается.

Глиноземистый цемент является высоко экзотермичным ( при твердении выделяется в 1,5- 2 раза больше тепла чем у ПЦ ).Это ограничивает его применение в массивных конструкциях, т.к. разогрев бетона внутри и его охлаждение снаружи конструкции приводит к растрескиванию.

Бетоны на глиноземистом цементе водо-, воздухо- и морозостойки, стойки к действию минерализованных (в том числе сульфатных) вод, выдерживают действие высоких температур (1200-1400 оС).

Глиноземистые цементы рационально использовать при срочных ремонтновосстановительных работах, тампонировании нефтяных и газовых

скважин, на предприятиях пищевой и химической промышленности, при изготовлении жаростойких бетонов, зимнем бетонировании. Сдерживающий фактор в применении этих цементов является их высокая стоимость. На основе глиноземистого

56

цемента выпускают гипсоглиноземистый и водонепроницаемый расширяющиеся бетоны

(ВРЦ ).

РАСШИРЯЮЩИЕСЯ ЦЕМЕНТЫ. Вяжущие этой группы несколько увеличиваются в объеме при твердении во влажностных условиях или не дают усадки при твердении на воздухе. Их производят на основе портландских или глиноземистых цементов.

ГИПСОГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ ГОСТ (11052-74 )получают совместным измельчением клинкера глиноземистого цемента и гипса в соотношении 0,7:0,3 (по массе).Количество SO3 должно быть не более 17%. Является быстротвердеющим вяжущим.

Линейное расширение в трехсуточном возрасте составляет 0.1 - 0.7% при твердении во влажной среде. Применяется для зачеканки раструбов труб, гидроизоляции стыков тоннелей и конструкций.

ВРЦ получают совместным помолом или смешиванием 73-76% глиноземистого цемента, 2022% строительного гипса и 1011% высокоосновных гидроалюминатов кальция. Быстросхватывающиеся ( начало схватывания - 4 мин., конец - 10 мин.) и быстротвердеющие вяжущие.

Линейное расширение через 1 сут. твердения 0,2- 1%.

Применяют при срочных восстановительных работах разрушенных бетонных и ЖБК, для гидроизоляции тоннелей, стволов шахт, подводном и подземном строительстве.

РАСШИРЯЮЩИЙСЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Получают совместным тонким измельчением 6065% портландцементного клинкера, 5- 7% высокоглиноземистого шлака, 7- 10% двухводного гипса и 2025% активной минеральной добавки или гранулированного доменного шлака. Марки по прочности 400, 500 и 600. Линейное расширение через сутки 0.15%, а через 28 сут. - 0.3- 1%. Применяются там же, где и гипсоглиноземистый цемент.

НАПРЯГАЮЩИЕ ЦЕМЕНТЫ - это разновидность расширяющихся цементов. Они имеют энергию расширения, достаточную для натяжения арматуры в ЖБК. Их разделяют на цементы с малой ( до 2 МПа ),средней ( до 4 МПа ) и высокой ( до 6 МПа) энергией расширения. Напрягающие цементы предназначены для условий нормального твердения или термообработки. Получают такие цементы совместным помолом 6575% ПЦ, 1320% глиноземистого цемента, 6- 10% двухводного гипса.

Предел прочности при сжатии 400 и 500. Линейное расширение до 4%. Величина самонапряжения 0,5- 4 МПа.

Применение напрягающих цементов обеспечивают повышение водо- и газонепроницаемости, трещиностойкости и долговечности конструкций. Их применяют при возведении подводных, подземных, напорных сооружений, дорожных, аэродромных покрытий, предварительно напряженных пространственных и криволинейных конструкций, для ремонта и усиления конструкции

НОВЫЕ ВИДЫ ЦЕМЕНТОВ

ВЯЖУЩИЕ НИЗКОЙ ВОДОПОТРЕБНОСТИ (ВНВ) - получают путем совместного помола клинкера портландцемента и суперпластификатора С-3.

ВНВ получают трех видов:ВНВ-100 - без минеральной добавки, ВНВ-50 - совместным помолом 50% ПЦ М400, 50 смеси активной минеральной добавки и С-3, ВНВ-30 - 30% ПЦ и 70% смеси активной минеральной добавки иС-3. Прочность при сжатии 40,0- 100,0 МПа. Удельная поверхность 48005200 см2/г. Морозостойкость более

500.

ШЛАКОЩЕЛОЧНЫЕ ЦЕМЕНТЫ. Представляют собой тонкомолотые порошки, полученные из гранулированных доменных шлаков, горелых шлаков и др. алюмосиликатные вещества. Для затворения таких вяжущих применяются растворы

57

соединений щелочных металлов. Возможен совместный помол сухих компонентов с последующим затворением водой.

Вкачестве щелочного элемента используют соду, поташ, щелочные силикаты, метасиликат натрия ( жидкое стекло) и др. Оптимальное содержание щелочных

соединений в пересчете на Na2O примерно равно 5% массы шлака. Прочность при сжатии от 20 до100 Мпа Шлакощелочные цементы интенсивно твердеют при отрицательных температурах. Такие цементы применяют для изделий специального назначения, тюбингов, шахтной крепи, конструкций ,работающих в агрессивных средах.

Внастоящее время получены новые виды цементов: фосфатный, на основе серы, алинитовый, бесалит, с добавкой крентов и др.

ТЕМА 8. БЕТОНИ ТА РОЗЧИНИ. ВИРОБНИЦТВО ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.

Классификация бетонов

1.По средней плотности (γ) бетоны подразделяются на:

∙Особо тяжелые γ>2500 кг/м3

∙Тяжелые γ=2200-2500 кг/м3

∙Облегченные γ=1800-2200 кг/м3

∙Легкие γ=500-1800 кг/м3

∙Особо легкие γ<500 кг/м3

2. По назначению бетоны подразделяются на: конструкционные;

специальные (гидротехнические, дорожные, жаростойкие, химические стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др.).

3. . По виду вяжущего бетоны могут быть на основе: цементных вяжущих; известковых вяжущих; шлаковых вяжущих; гипсовых вяжущих; специальных вяжущих.

4.По виду заполнителей бетоны могут быть на: плотных заполнителях; пористых заполнителях; специальных заполнителях.

5.По крупности заполнителя:

∙Крупнозернистые;

∙мелкозернистые.

6. По структуре бетоны могут быть: плотной структуры; поризованной структуры; ячеистой структуры;

58

крупнопористой структуры.

7.По условиям твердения бетоны подразделяют на твердевшие:

вестественных условиях;

вусловиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении;

вусловиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

Материалы для бетона и требования к ним.

1.Цемент.

Для бетонов разрешается применять портландцемент и все его разновидности с учетом того, что марка цемента должна быть выше марки бетона

2.Вода.

Для бетонов разрешается применять питьевую воду (pH>4). Нельзя применять для бетона: болотные и сточные воды, воды горных рек (содержание солей в воде должно быть не более 2500 мг/л, содержание сульфатных солей не более 2200 мг/л).

Вода для бетона не должна содержать в себе масел, сахара, органических примесей, ила и т.д. все это снижает прочность бетона.

•МЕЛКИЙ И КРУПНЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ БЕТОНОВ

Кзаполнителям относят неорганические зернистые сыпучие строительные материалы: песок, щебень, гравий и их смеси.

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ заполнители подразделяют на:

∙природные;

∙из отходов промышленности.

ПО ПЛОТНОСТИ они бывают:

∙плотными (ρo более 2000 кг/м3);

∙пористыми (ρo менее или равно 2000 кг/м3);

В зависимости от КРУПНОСТИ ЗЕРЕН заполнители делят на :

∙крупные с зернами свыше 5 мм (щебень, гравий);

∙мелкие с зернами менее 5 мм (песок).

ПО ХАРАКТЕРУ ФОРМЫ ЗЕРЕН заполнители подразделяют на угловатые (щебень, дробленый песок) и округлые (гравий, природные пески) материалы.

ПО ПЛОТНОСТИ И ПРОИСХОЖДЕНИЮ заполнители делят на:

∙плотные из горных пород - гравий, щебень природные; обогащенные, фракционированные пески и пески из отсевов дробления; щебень и песок из попутно добываемых пород и отходов обогатительных предприятий угольной, металлургической, химической отраслей промышленности, декоративный щебень и песок;

∙плотные щебень и песок из отходов промышленности - это щебень и песок из металлургических, топливных и других шлаков;

∙пористые заполнители из отходов промышленности - щебень и песок из пористых шлаков, золы-уноса, золошлаковые смеси;

∙искусственные пористые заполнители - керамзит, шунтизит, зольный гравий, вспученные архелхит, трепел, перлит и вермикулит, термолит, аглопорит, шлаковая пемза, граншлак.

59

КРУПНЫЕ ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНОВ.

Гравий - это зерна окатанной форму и гладкой поверхности размерами 6- 70 мм, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород. Щебень представляет собой рыхлый материал, получаемый дроблением горных пород, валунов, гальки или искусственных камней на куски размером 5- 120 мм.

Зерновой состав щебня и гравия определяется путем просеивания пробы через стандартный набор сит с отверстиями 5, 10, 20, 40, 70 мм и оценивается по процентному содержанию следующих фракций: 5- 10 мм,1020 мм, 20-40 мм, 4070 мм и свыше 70 мм. Наибольшая крупность щебня или гравия (Дмах) соответствует диаметру отверстий сита, через которые проходит не менее 90% массы навески. Наименьшее (Дмин) щебня или гравия соответствует размеру отверстий сита, через которые проходит не более 5% массы навески.

Зерновой состав щебня должен содержать зерна различной величины, иметь наименьшую пустотность и находиться в пределах графика (рис. 1). Для уменьшения пустотности применяется дозирование различных фракций щебня при приготовлении бетонной смеси.

Прочность щебня или гравия оценивается по пределу прочности горной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии и определяемой по потере в массе при сжатии в цилиндре. Установлены следующие марки: 200, 300, 400, 600, 1000, 1200, 1400. При этом ограничивается содержание зерен из слабых пород - для марок:

1400, 1200 и 1000 - не более 5% по массе; 800, 600 и 400 - не более 10%; 200 и 300 - не более 15%.

рис.1 График зернового состава гравия (щебня ).

В зависимости от величины потери в массе при испытании на прочность крупный заполнитель делят на марки : Др8 (при потери в массе до 8%), Др12 (от 8 до12%), Др16 (от

12 до 16%) и Др24 (от 16 до 24%).

Для конструкций промышленных и гражданских зданий прочность зерен гравия (щебня) должно быть в 1,5- 2 раза выше прочности бетона. Износ заполнителей определяют в полочном барабане и по величине потери в массе делят на марки : И-I, И-II,

И-III, И-IV.

По степени морозостойкости крупные заполнители делятся на марки : F15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.

У щебня форма зерен кроме кубовидной может быть пластинчатой (лещадной) и игольчатой (когда один из размеров превышает другие в 3 и более раз). В зависимости от количества таких зерен различают кубовидную, улучшенную и обычную группы щебня с содержанием пластинчатых и игольчатых зерен до 15, 25, 35% соответственно.

Содержание пылевидных и глинистых частиц (размер до 0,005 мм) не должно превышать в гравии 2%, в щебне 3% .Это вызвано тем что пылеватые частицы повышают

60