14. Заполнитель для бетона мелкий — рыхлая смесь зерен материала природного или искусств, происхождения размером 0,16—5 мм.

Заполнитель для бетона мелкий — рыхлая смесь зерен материала природного или искусств, происхождения размером 0,16—5 мм. В качестве З.б.м. в бетоне используют песок.

Природный песок — это рыхлая обломочная порода. По минер, составу различают кварцевые пески, полевошпат-ные, карбонатные и др. Кварцевые пески лучше по качеству и чаще применяются при изготовлении бетонов. По условиям образования различают речные, морские и овражные (горные) пески (см. Песок природный) . Искусств, пески получают дроблением горных пород, нек-рых продуктов пром-сти, напр. металлургич. шлаков, либо крупных фракций (св. 20 мм) искусств, обожженных материалов. В зависимости от зернового состава различают пески по-выш. крупности, крупный, средний, мелкий и очень мелкий.

Лучшими считаются крупные и средние пески, позволяющие получать бетон без перерасхода вяжущего. Если зерновой состав песка не соответствует требованиям стандарта, его следует фракционировать — рассеивать на две фракции при помощи сита с отверстиями размером 1,15 или 0,63 мм. Полученные крупную и мелкую фракции смешивают в соотношении, к-рое устанавливает строит, лаборатория. Применение мелких песков приводит к перерасходу цемента в бетоне. Содержание в песке глинистых, илистых и пылевидных частиц ограничивают (не более 2,5%).

15. Гравий представляет собой рыхлую смесь окатанных обломков размеров 5...70 мм. Горный гравий по сравнению с речным, морским и ледниковым обладает более угловатыми с шероховатой поверхностью обломками и большим количеством примесей. Для получения бетонов высокой прочности горный гравий следует промыть, но, как и промывание песка, это очень трудоемкий процесс, и индивидуальные застройщики обычно это не делают. Значительное содержание в гравии выветренных обломков осадочных и других пород ухудшает его механические свойства; присутствие же обломков магматических пород и песчаников повышает его качество. В основном гравий используют как крупный заполнитель для приготовления бетона. Кроме того, его часто применяют для укрепления грунта под полами первого этажа, устройства дорог, декоративной штукатурки и т.д.

16. Зерновой состав мелкого и крупного заполнителей

Раньше была признана классификация, по которой мелкий заполнитель разделили на два класса, однако выявлено, что, подбирая рациональное соотношение между мелким и крупным заполнителем, можно получить бетон удовлетворительного качества на заполнителе как одного, так и другого класса. Поэтому в 1954 г. при пересмотре BS 882 классификация мелкого заполнителя была изменена, при этом стандартом были введены четыре области зернового состава. Требования к зерновым составам заполнителя, относящимся к этим областям, приведены в табл. 3.20 и на рис. 3.18. Любой мелкий заполнитель считают пригодным для бетонов, если его зерновой состав находится полностью в пределах одной из указанных четырех областей. Допускается отклонение в 5% общего количества заполнителя, проходящего через все британские контрольные сита, за исключением сита № 25. Однако заполнитель не должен выходить за пределы самого мелкого зернового состава (предельная кривая 4) или самого крупного зернового состава (предельная кривая 1). Единственное исключение может быть в случае использования дробленого песка, когда допускается проход 20% материала сквозь британское контрольное сито № 100 во всех четырех областях. Для сравнения в табл. 3.15 (рис. 3.19) частично включены требования Технических условий ASTM С 33—57. Допускаемый диапазон значений в этих Технических условиях намного уже, чем в BS 882 : 1954.

В BS 882:1954 деление зерновых составов на области основано главным образом на различном процентном содержании зерен, проходящих сквозь британское контрольное сито № 25, что подтверждается данными, приведенными в табл. 3.15. Основная причина этого заключается в том, что большое количество песков разделено природным способом как раз по этому размеру. Количество зерен более крупных и более мелких, чем этот размер, является примерно постоянным вэ всех четырех областях. Кроме того, содержание зерен более мелких, чем размер отверстий сита № 25, оказывает значительное влияние на удобоукладываемость бетонной смеси и на величину общей удельной поверхности песка.

Песок, зерновой состав которого находится в любой из четырех областей, обычно может быть использован в бетоне, хотя в определенных условиях пригодность данного песка может зависеть от зернового состава и формы зерен крупного заполнителя.

Применение крупного песка, относящегося к области, способствует образованию жесткой бетонной смеси. Следовательно, высокое содержание песка может явиться необходимым условием для повышения удобоукладываемости бетонной смеси. Крупный песок более пригоден для использования в жирных смесях или в бетоне низкой удобоукладываемости.

В целом отношение количества крупного заполнителя к мелкому должно быть тем больше, чем мельче зерновой состав мелкого заполнителя. При использовании в качестве крупного заполнителя дробленого щебня требуется несколько большее количество песка, чем при использовании гравия, что позволит компенсировать снижение удобоукладываемости из-за остроугольности дробленых зерен.

17. Основные виды наиболее широко используемых добавок. Существует множество различных видов добавок в бетон, в зависимости от функций, выполняемых ими. Самыми распространенными на сегодняшний день являются водоредуцирующие, воздухововлекающие добавки, добавки-ускорители, добавки-замедлители твердения. Водоредуцирующие добавки используются для снижения водоцементного отношения при сохранении одного и того же содержания цемента и подвижности смеси, либо для увеличения подвижности смеси при сохранении водоцементного отношения и содержания цемента.

18. Расчет состава бетона

В зависимости от заданных условий можно выделить три основных типа задач расчета составов ПКС:

1. заданы параметры смеси (рецептуры) (ПС), однозначно связанные с удельным содержанием компонентов ПКС;

2. заданы качественные параметры ПКС, аддитивно определяемые исходными компонентами ПКС;

3. заданы параметры функционирования смесей т.е. значения их технических свойств. На практике часто встречаются комбинированные задачи, более сложные задачи второго и третьего типов по мере решения переходят в задачи первого типа.

Для задач первого типа значения ПС задаются с учетом нормативных требований или эмпирического опыта. В качестве ПС могут приниматься как простые объемные, молярные или массовые соотношения компонентов, так и более сложные выражения, используемые как интегральные параметры для связи между составами ПКС и теми или иными их свойствами. Например, для сырьевых смесей, используемых в производстве вяжущих, в качестве ПС используются т.н. модули - процентные отношения оксидов и более сложные интегральные параметры - степень основности и коэффициент насыщения. Для бетонных смесей характерными ПС являются вяжущеводные отношения, отношения удельных расходов мелкого и крупного заполнителей, объема цементного теста к объему пустот заполнителя (коэффициент раздвижки). В ряде случаев в качестве ПС могут служить и некоторые физические параметры, однозначно связанные с составом смесей (плотность, пористость и др.).

Для расчета удельного содержания в ПКС всех n компонентов достаточно с учетом условия знать содержание n-1 компонентов или значения n-1 ПС.

Условие для тройных систем графически можно представить в виде равностороннего треугольника (треугольника Гиббса-Фере). Вершины треугольника соответствуют содержанию 100% соответствующего компонента. Треугольник Гиббса-Фере успешно применяется для оценки изменения исследуемых качественных показателей тройных композиций в зависимости от их состава. При этом учитывается, что сумма расстояний от любой точки равностороннего треугольника до его сторон постоянна и равна его высоте.

В некоторых случаях представляется возможным найти содержание n компонентов смеси прямым решением системы n линейных уравнений. Таким способом предлагается иногда рассчитывать состав, например, керамических и стекольных шихт по заданному химическому составу смесей и отдельных компонентов. Чаще, однако, переход от химического к вещественному составу шихт производят с помощью метода пропорций, выявляя компоненты - основные носители нормируемых оксидов.

Нахождение ПС решением системы практикуется обычно при возможности использования линейных уравнений. При использовании квадратных уравнений необходимо определить возможность включения в систему линейных уравнений , полученных дифференцированием выходных параметров по оптимизируемым факторам.

Часто существенное упрощение алгоритма решения задач достигается в тех случаях, когда представляется возможность при некоторых ограничениях и допущениях трансформировать уравнения в уравнения с одним неизвестным. При этом, кроме уравнений связи показателей свойств ПКС и ПС, возможно использование наряду с условием и других уравнений, обусловленных материальным балансом системы, а также табличных и графических материалов.

Характерным примером такого упрощенного решения задачи третьего типа является расчет состава тяжелого цементного бетона с заданной прочностью и удобоукладываемостью общепринятым расчетно-экспериментальным методом.

Классическое решение простейшей задачи – расчета состава тяжелого цементного бетона с заданной удобоукладываемостью бетонной смеси и прочностью бетона – основано на эмпирических закономерностях бетоноведения и соответствующих расчетных зависимостях, предполагающих однозначное и преимущественное влияние при постоянном качестве исходных материалов: на прочность бетона (Rб) – В/Ц или Ц/В, на подвижность (ОК) или жесткость (Ж) бетонной смеси – водосодержания (В) в пределах области постоянства водопотребности, В и В/Ц за пределами его. Дополнительно учитывается также влияние расхода цементного теста и В/Ц на соотношение мелкого и крупного заполнителей (r), обеспечивающее минимальный расход воды и следовательно цемента при неизменной удобоукладываемости смеси. Общая схема такого решения:

1. В/Ц=f(Rб);

2. В=f(ОК) или В=f(Ж) при В/Ц>(В/Ц)кр, (В=f(ОК, В/Ц) или В=f(Ж, В/Ц) при В/Ц<(В/Ц)кр);

3. r=f(Ц и В/Ц) или Кр=f(Ц и В/Ц),

где (В/Ц)кр – критическое В/Ц, определяющее область постоянства водопотребности. После того, когда найдены основные ПС расчет идет по рассмотренной ранее схеме (табл. 1.2). Критерием оптимизации при таком решении задачи является расход цемента, стремящийся к минимуму в четырехкомпонентной системе (цемент, вода, мелкий и крупный заполнители) при соответствующем выборе оптимизирующих параметров – соотношения заполнителей или т.н. коэффициента раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором, концентрации добавок и др.

При проектировании составов бетонов, содержащих добавки, минимизация расхода цемента и, соответственно, стоимости бетона достигается не только оптимизацией соотношения заполнителей, но и выбором оптимального расхода добавок. Дополнительные возможности для оптимизации открываются при альтернативных условиях, связанных с выбором исходных материалов, режимов смешивания, уплотнения и твердения бетона. В таких задачах минимизация стоимости бетона может не совпадать с минимизацией расхода цемента. В частности при минимизации стоимости бетона может оказаться нерациональным применение дорогих добавок, высокомарочных цементов эффективных с позиций снижения расхода цемента.

Последовательно анализируя стоимостные модели и расширяя круг включенных в них факторов, представляется возможность оптимизировать весь комплекс технологических параметров, влияющих на состав бетона. При таком системном подходе оптимизация составов бетона производится сначала при заданных, а затем при оптимальных показателях качества компонентов и технологических параметрах изготовления бетонной смеси и изделий из нее. Методология системного анализа позволяет выполнять оптимизацию составов бетона и при оптимальном классе бетона по прочности, других его нормируемых свойствах. При этом одновременно выбираются и другие эффективные при заданном критерии конструктивные параметры - степень и характер армирования, размеры сечения и др., а оптимизация составов рассматривается не как обычно на 1 м3 бетонной смеси, а на конкретную конструкцию или сооружение.

Известно в частности, что с увеличением прочности бетона для ряда конструкций можно уменьшить его расход и соответственно стоимость. Для таких конструкций применение высокопрочных бетонов в конечном счете оказывается эффективно и с позиций расхода цемента, хотя с увеличением прочности бетона растет расход цемента на 1 м3 бетонной смеси. В работе рассчитаны оптимальные свойства бетона прямоугольных железобетонных труб и резервуаров для воды с оптимизацией их конструктивных параметров. С этой целью при варьировании марки бетона по прочности одновременно по факторному плану На5 варьировали другие конструктивные параметры (для труб - толщину стойки и ригеля, высоту, расчетное сопротивление арматуры, для резервуаров - толщину стенки, высоту, расчетное сопротивление арматуры внутренней и внешней стенок). После проведения необходимых конструктивных и статистических расчетов были получены квадратичные полиномиальные модели приведенных затрат, за счет выбора оптимальных размеров конструкций, расчетного сопротивления арматуры и марки бетона оказалось возможным получить экономический эффект по сравнению с типовыми вариантами 10…14%.

Задачи проектирования составов бетона можно классифицировать в зависимости от количества нормируемых параметров.

Наиболее разработанными и реализуемыми на практике являются двухпараметрические задачи, когда нормируемым свойством бетона является его прочность при сжатии Rсж, а бетонной смеси - показатель удобоукладываемости (подвижность или жесткость).

При проектировании составов различных, и в особенности, специальных видов бетона (гидротехнического, дорожного, коррозионностойкого и т.д.) возникают многопараметрические задачи. Их можно разделить на три подгруппы:

• с нормируемыми параметрами, однозначно связанными с прочностью бетона при сжатии;

• с нормируемыми параметрами, неоднозначно связанными с прочностью при сжатии;

• с нормируемыми параметрами не связанными с прочностью при сжатии.

В практике проектирования составов бетона при необходимости нормирования наряду с прочностью ряда других свойств бетона обычно рекомендуются жесткие ограничения по В/Ц, объему вовлеченного воздуха и др. Такие ограничения, огрубляя подбор состава, не позволяют выполнить его оптимизацию с учетом всей заданной совокупности факторов. Например при введении в бетон необходимого объема вовлеченного воздуха, применении сответствующих исходных материалов в ряде случаев может быть повышено значение В/Ц по сравнению с предельно рекомендуемым из условия морозостойкости.

В ряде работ в расчет составов бетона предложено включать кроме зависимости другие уравнения, связывающие нормируемые свойства бетона с параметрами состава. Так, Г.И.Горчаковым впервые введено в расчет состава бетона уравнение связывающее морозостойкость и расчетную капиллярную пористость, определяемую В/Ц и степенью гидратации цемента, Ю.М.Баженовым приведены методики расчета В/Ц для дорожных бетонов по прочности на изгиб и прочности на сжатие.

При выборе окончательного значения В/Ц предлагается учитывать также ограничения из условия морозостойкости.

Значительное число многопараметрических задач проектирования составов выполнено с применением полиномиальных уравнений регрессии, полученных с применением математических методов планирования эксперимента.

Развитие многопараметрического проектирования составов бетона требует разработки необходимой теоретической базы, позволяющей на основе объективных физических закономерностей модифицировать известные и разрабатывать новые алгоритмы для нахождения оптимальных соотношений компонентов и других параметров, обеспечивающих комплекс необходимых свойств бетонов.

19. Приготовление бетонной смеси.

Бетон получают путём смешивания и последующего затвердения компонентов:

1) воды;

2) заполнителей;

3) вяжущего вещества;

4) других добавок, если необходимо.

В качестве вяжущего вещества используют в основном цементы, иногда дёгти, битумы, асфальт, полимеры.

В вяжущее вещество вводятся наполнители – различные сыпучие материалы: песок, шлак, гравий, керамзит. Наполнители снижают расход вяжущего вещества, уменьшают его осадку при затвердевании и придают бетонной смеси необходимые качества: радиоактивная, химическая защита, водостойкость. Однако говоря о строительстве и отделке жилых помещений прежде всего нужно уделить внимание таким техническим характеристикам, как способность выдерживать внешние нагрузки и сохранять тепло. Для этого больше всего подходят лёгкие бетоны, как то: шлакобетон, керамзитобетон, пемзобетон, изготовляемые на основе соответствующих заполнителей – шлака, керамзита, пемзы.

Состав бетонной смеси выражают в виде отношения между цементом, количество которого принимают за единицу и заполнителем, причём обязательно указывается водоцементное отношение, для обычных бетонов оно стандартное 0,4 – 0,75 (на каждые 100 кг. цемента берут 40-75 л. воды).

Хорошо приготовленная бетонная смесь равномерно распределяется по всей площади укладки и ложится точно по форме. Если смесь не достаточно удобоукладываема, значит нужно одновременно добавить цемент и воду, не нарушая при этом водоцементное соотношение. Станет гораздо легче укладывать бетонную смесь, однако прочность бетона от этого уменьшится.

Непосредственное приготовление бетонной смеси сводится к следующим действиям. Сначала в приготовленную просторную ёмкость, наливают примерно четверть воды, требуемой на замес. Затем засыпается в заранее отмеренном количестве цемент и заполнитель, одновременно заливается остальная вода (для этого нужно, чтобы замес проводили хотя бы 2 человека). Далее содержимое лотка перемешивается – в бытовых условиях самым удобным инструментом для этого служит обычная совковая лопата.

Готовую смесь укладывают в течении 0,5 – 1,5 часа, до того как она начнёт «схватываться».

20. В производстве бетонных работ для оценки свойств бетонной смеси используют технические характеристики.

Самая важная характеристика — удобоукладываемость.

Удобоукладываемость - способность бетонной смеси заполнять форму при заданном способе уплотнения и образовывать в результате уплотнения плотную, однородную массу. В оценке удобоукладываемости используют три показателя: подвижность, жесткость и связность смеси.

Подвижность бетонной смеси определяют по осадке стандартного конуса (рис. 1).

Рис. 1. Определение удобоукладываемости бетонной смеси по осадке конуса:

1 — опоры; 2 — ручки; 3 — конус; ОК — осадка конуса

Усеченный конус изготовляют из тонкой листовой стали. Размеры конуса: высота 300 мм, диаметр нижнего основания 200, верхнего — 100 мм. Конус устанавливают на горизонтальной площадке, не впитывающей влагу. Берут пробу бетонной смеси, например, из авто-бетоносмесителя. Конус наполняют в три приема, каждый раз уплотняя смесь 25 ударами металлического стержня-штыковки. Поверхность смеси заглаживают, затем конус снимают и устанавливают рядом. Под действием силы тяжести бетонная смесь деформируется и оседает. Разность высот металлической формы конуса и осевшей бетонной смеси, выраженная в сантиметрах, характеризует подвижность смеси и называется осадкой конуса (ОК). С помощью этого показателя оценивают подвижность пластичных бетонных смесей.

Жесткость смесей, у которых значение ОК = 0, характеризуют показателем жесткости, определяемым на приборе (рис. 2), который представляет собой металлический цилиндр 2 диаметром 240 мм и высотой 200 мм. Цилиндр устанавливают на лабораторную виброплощадку со стандартными характеристиками частоты (50 Гц) и амплитуды колебаний (0,5 мм в ненагруженном состоянии). Затем в цилиндр вставляют конус 3 и заполняют его бетонной смесью так же, как и при определении подвижности. После этого конус снимают и, поворачивая штатив, опускают стальной диск 4 на бетонную смесь. Общая масса диска с шайбой и штангой составляет около 2750 г, что создает при уплотнении пригруз 0,9 кПа. Включив виброплощадку, смесь подвергают вибрации до тех пор, пока цементное тесто не начнет выделяться из всех отверстий диска. В этот момент вибратор выключают. Время, необходимое для уплотнения смеси в приборе, называют показателем жесткости бетонной смеси (Ж) и выражают в секундах.

Рис. 2. Схема определения жесткости бетонной смеси:

а — прибор в исходном состоянии; б—после окончания вибрирования;

1 — виброплощадка; 2—цилиндр; 3 — конус с бетонной смесью; 4— диск с отверстиями; 5 — втулка; 6 — штанга; 7 — штатив

В зависимости от удобоукладываемости различают жесткие и подвижные бетонные смеси.

Связность — это способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т. е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения. В результате уплотнения смеси частицы сближаются, а часть воды как наиболее легкого компонента отжимается вверх, образуя капиллярные ходы и полости под зернами крупного заполнителя. Крупный заполнитель, плотность которого отличается от плотности растворной части (смеси цемента, песка и воды), также перемещается в теле бетонной смеси. Если заполнитель плотный и тяжелый, например гранитный щебень, частицы его оседают (рис. 3 б), пористые легкие заполнители — керамзит, аглопорит — всплывают. Все это ухудшает структуру бетона, делает его неоднородным, увеличивает водопроницаемость и снижает морозостойкость. Чтобы повысить связность и предотвратить расслоение бетонной смеси, необходимо правильно назначать количество мелкого заполнителя в составе бетона, а также сокращать расход воды затворения, используя пластифицирующие добавки.

21. Подвижность бетонной смеси — способность ее растекаться под собственной массой. Для определения подвижности используют конус который послойно в три приема заполняют бетонной смесью, уплотняя ее, штыкованием. После уплотнения последней форму снимают. Образовавшийся при этом конус бетонной смеси под действием собственной массы оседает. Величина осадки конуса служит оценкой подвижности бетонной смеси. По этому показателю различают смеси подвижные (пластичные) с осадкой конуса 1...12 см и более и жесткие, которые практически не дают осадки конуса, однако при воздействии вибрации последние обладают различными формовочными свойствами. Для оценки жесткости этих смесей используют свои методы.

Показатель жесткости бетонной смеси определяют на специальном приборе, который состоит из цилиндрического сосуда с внутренним диаметром 240 мм и высотой 200 мм с закрепленным на нем устройством для измерения осадки бетонной смеси в виде направляющего штатива, штанги и металлического писка и шестью отверстиями. Прибор устанавливают на виброплощадку и плотно к ней прикрепляют. Затем в сосуд помещают металлическую форму-конус с насадкой, который с помощью специального кольца-держателя закрепляют в приборе и заполняют тремя слоями бетонной смеси. Затем удаляют форму-конус, поворачивая штатив, устанавливают на поверхности бетонной смеси диск и включают виброплощадку. Вибрирование с амплитудой 0,5 мм продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из двух отверстий диска. Время вибрирования и определяет жесткость бетонной смеси.

22.

23. На подвижность бетонной смеси влияет ряд факторов: вид цемента, содержание воды и цементного теста, крупность заполнителей, форма зерен, содержание песка. Бетонные смеси одного и того же состава, но на разных цементах обладают разной водопотребностью. Чем она выше, тем меньше подвижность или больше жесткость смеси. Бетонные смеси на портландцементах с гидравлическими добавками имеют подвижность меньшую, чем смеси на портландцементе при одном и том же количестве воды, взятой для приготовления смеси.

С увеличением содержания воды при неизменном расходе цемента подвижность бетонной смеси возрастает, но прочность бетона уменьшается. С увеличением содержания цементного теста подвижность бетонной смеси также повышается при сохранении практически той же прочности после затвердевания. Это объясняется тем, что при более высоком содержании цементного теста оно не только заполняет пустоты и обволакивает зерна заполнителей, но и раздвигает их, создавая между ними обильные прослойки, уменьшающие трение между зернами, а это повышает подвижность смеси.

При более крупных заполнителях суммарная поверхность зерен получается меньше; следовательно, при том же количестве цементного теста прослойки его между зернами заполнителей оказываются толще, что увеличивает подвижность бетонной смеси. Увеличение количества песка сверх оптимального, установленного опытом, уменьшает подвижность бетонной смеси вслед, ствие возрастания суммарной поверхности заполнителей.

Форма зерен влияет на подвижность смеси — при округлой и гладкой поверхности зерен заполнителей суммарная поверх, ность их и трение между ними меньше, чем при острогранной форме и шероховатой поверхности. Поэтому бетонная смесь с гравием и окатанным песком подвижнее, чем смесь с щебнем и горным песком.

Наиболее экономичными являются жесткие бетонные смеси так как они требуют меньшего расхода цемента, чем подвижные. Подвижность бетонной смеси следует выбирать более низкую, но в то же время она должна обеспечивать удобную и качественную укладку смеси. При выборе подвижности бетонной смеси учитывают размеры конструкции, простоту армирования и способы укладки и уплотнения смеси.

Введение в бетонную смесь ПАВ, например СДБ, повышает подвижность бетонной смеси и уменьшает ее водопотребность. Положительное воздействие на подвижность смеси оказывают суперпластификаторы (С-3, 10-03, 40-03 и др.). Их эффективность выше в подвижных смесях, они позволяют снизить водопотребность смеси на 20...25%.

Вместе с тем следует учитывать, что подвижность смеси со временем уменьшается вследствие физико-химического взаимодействия цемента с водой.

24. Подвижность бетонной смеси- способность бетонной смеси растекаться и заполнять форму под действием собственной массы. Наиболее экономичными являются жесткие бетонные смеси, так как они требуют меньшего расхода цемента, чем подвижные. Подвижность смеси следует выбирать более низкую, однако она должна обеспечить удобную и качественную укладку. При выборе подвижности бетонной смеси учитывают размеры и характер конструкции, густоту армирования и способы укладки смеси.

25. Прочность.В основном модифицированные раствор и бетон показывают значительное увеличение прочности при разрыве и изгибе, но прочность при сжатии у них не увеличивается по сравнению с обычным цементным раствором и бетоном. Это объясняется высокой прочностью при разрыве самого полимера и общим усилением связей цемента с заполнителями. На прочностные свойства модифицированного раствора и бетона влияют различные взаимодействующие друг с другом факторы: свойства используемых материалов — , цементов и заполнителей, факторы контроля для подбора состава смеси (т. е. полимерцементное и водоцементное отношения, отношение вяжущего к объему пор и т. д.), методы выдержки и методы контроля

26. Так как бетон представляет собой неоднородный материал, внешняя нагрузка создает в нем сложное напряженное состояние. В бетонном образце, подвергнутом сжатию, напряжения концентрируются на более жестких частицах, обладающих большим модулем упругости, вследствие чего по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить связь между частицами. В то же время в местах, ослабленных порами и пустотами, происходит концентрация напряжений. Из теории упругости известно, что вокруг отверстий в материале, подвергнутом сжатию, наблюдается концентрадия сжимающих и растягивающих напряжений; последние действуют по площадкам, параллельным сжимающей силе. Поскольку в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения у одного отверстия или поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом осевому сжатию, возникают продольные сжимающие и поперечные растягивающие напряжения (вторичное поле напряжений).

Разрушение сжимаемого образца, как показывают опыты, возникает вследствие разрыва бетона в поперечном направлении. Сначала по всему объему возникают микроскопические трещинки отрыва. С ростом нагрузки трещинки отрыва соединяются, образуя видимые трещины, направленные параллельно или с небольшим наклоном к направлению действия сжимающих сил. Затем трещины раскрываются, что сопровождается кажущимся увеличением объема. Наконец, наступает полное разрушение.

Разрушение сжимаемых образцов из различных материалов, обладающих высокой сплошностью структуры, наблюдается вследствие разрыва в поперечном направлении. В бетонных же образцах это явление развивается еще и под влиянием вторичного поля напряжений. Граница образования структурных микроразрушений бетона под нагрузкой может определяться по результатам ультразвуковых измерений. Скорость ультразвуковых колебаний v, распространяющихся поперек линий действия сжимающих напряжений, уменьшается с развитием микротрещин в бетоне. Сжимающее напряжение в бетоне, при котором начинается образование микротрещин, соответствует началу уменьшения скорости ультразвука на кривой. По значению напряжения судят о прочностных и деформативных свойствах бетона.

Отсутствие закономерности в расположении частиц, составляющих бетон, в расположении и крупности пор приводит к тому, что при испытании образцов, изготовленных из одной и той же бетонной смеси, получают неодинаковые показатели прочности — разброс прочности. Прочность бетона зависит от ряда факторов, основньши из которых являются: 1) технологические факторы, 2) возраст н условия твердения, 3) форма и размеры образца, 4) вид напряженного состояния и длительные процессы. Бетон при разных напряжениях — сжатии, растяжении и срезе — имеет разное временное сопротивление.