Splavmetal.ru

Сплав Металл
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что влияет на прочность бетона

Что влияет на прочность бетона?

Основной состав бетона состоит из трех компонентов цемент, как главный связующий элемент, вода и наполнитель (песок). Также в бетон иногда добавляются различные химические добавки для увеличения его прочности и морозостойкости.

Однако, даже без каких-либо добавок имеющийся трехкомпонентный состав должен на высшем уровне обеспечивать надлежащую прочность и морозостойкость строительного материала. Несмотря на то, что для изготовления смеси бетона используются по сути дела компоненты природного происхождения и сам технологический процесс замешивания смеси не требует особых новаторских технологий за исключением соблюдения необходимых пропорций, требуется пристальное внимание к составу компонентов бетонной смеси. Примером подбора некачественных исходных материалов может послужить снижение качества материала и разрушение будущей бетонной конструкции в целом.

Для достижения максимальной прочности бетона следует руководствоваться одним правилом: правильный подбор песчаного заполнителя. Прежде всего это означает, что следует подбирать песок мелкозернистой структуры, поскольку чем меньше образуется зазоров между зернами песка, тем лучше происходит их склеивание цементной смесью и соответственно увеличивается крепость бетона.

Как правило, песок одной массы в общем объеме на 4/10 содержит пустоты, в то же время сборный песок из различных масс намного плотнее. В целях получения максимальной прочности бетонной смеси перед замешиванием, песок делят на крупный мелкий по размерам песчаных зерен. Затем смешивают в определенных пропорциях песок, тем самым получают песчаный наполнитель. В таком наполнителе песчаные зерна будут плотнее прилегать к друг другу соответственно будет более прочное их склеивание цементной массой. Таким образом изготовленная сухая смесь бетона будет иметь максимальную прочность при минимальных затратах цемента.

В основной своей массе бетонная смесь замешивается из заполнителя произвольных песчаных масс, добыча которых производится в карьерах, а также путем дробления камней. В таком случае получить надежно прочный бетон вряд ли получится. Для достижения минимально необходимой прочности потребуется большое количество цемента.

Не мало важную роль играет вода, для бетонной смеси она должна быть максимально чистой от всех примесей. Содержащиеся в обычной воде жиры, кислоты, сульфаты могут оказать негативное воздействие на структуру и прочность бетона. В идеале следует использовать очищенную воду, предназначенную для питья.

Если так или иначе приходится использовать грунтовые или речные воды, то следует помнить, что они насыщенны различными органическими веществами и перед началом процесса замешивания следует установить какие именно органические вещества входят в состав воды. Если используются промышленные воды, то в их составе как правило присутствуют остаточные количества гипса и серной кислоты. Так или иначе все вышеуказанные типы вод с содержанием примесей могут спровоцировать ослабление прочности бетона и его разрушение.

Огромное влияние на прочность бетона имеет используемый в замесе цемент. При выборе цемента действует все то же правило, чем меньше помол, тем крепче связующие элементы. Именно поэтому целесообразно использовать цемент с наименьшим зерном помола.

Наиболее часто используемый в промышленном строительстве вид цемента – сульфатостойкий. Он менее всего подвержен воздействиям внешних агрессивных сред. Сфера применения такого вида цемента весьма различна от простых промышленных сооружений до мостовых конструкций.

Читайте так же:
Растворы цементные марка 100 водоудерживающая способность

Для иных случаев строительства используют обычный цемент, он подразделяется на марки по классификациям – М100, М200, М300, М400, М500. При возрастании порядкового номера увеличивается вяжущая способность цемента.

Строй-мат / 36 Прочность бетона

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего бетон сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в некоторых конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность. Как и у всех каменных материалов, предел прочности бетона при сжатии значительно выше, чем при растяже­нии и изгибе. Поэтому в строительных конструкциях бетон, как правило, работает на сжатие. Когда говорят о прочности бетона,подразумевают его прочность на сжатие.

Прочность бетона принято оценивать по среднему арифметическо­му значению результатов испытания образцов данного бетона через 28 суток нормального твердения

Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой.

В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%.

Прочность при растяжении. С прочностью бетона на растяжение приходится иметь дело при проектировании конструкций и сооружений, в которых не допускается образование трещин.

Прочность на растяжение при изгибе. При устройстве бетонных покрытий дорог, аэродромов назначают классы или марки бетонов на растяжение при изгибе.

Технологические факторы, влияющие на прочность бетона.

Активность цемента. Между прочностью бетона и активностью цемента существует линейная зависимость Rb = f(RЦ). Более прочные бетоны получаются на цементах повышенной активности.

Содержание цемента. С повышением содержания цемента в бетоне его прочность растет до определенного предела.

Водоцементное отношение. Прочность бетона зависит от В/Ц. С уменьшением В/Ц она повышается, с увеличением — уменьшается.

Качество заполнителей. Не оптимальность зернового состава заполнителей, применение мелких заполнителей, наличие глины и мелких пылевидных фракций, органических примесей уменьшает прочность бетона.

ЗАКОН ПРОЧНОСТИ

Прочность сцепления между цементным камнем и заполнителем определяется в основном качеством поверхности заполнителя. Для обеспечения высокой прочности сцепления поверхность зерен запол­нителя должна быть чистой и шероховатой. Например, бетон на щебне при прочих равных условиях прочнее бетона на гравии.

Высказанные теоретические предпосылки были положены в основу экспериментальных исследований зависимости прочности бетона от Ц/В, марки цемента и качества заполнителей (под прочностью здесь и далее подразумевается марочная прочность, т. е. прочность после 28 суток твердения в стандартных условиях). Полученные эксперимен­тальные зависимости R= (Ц/В) представляют довольно сложную кри­вую, имеющую точку перегиба. С некоторым приближением эту кривую в реальном интервале Ц/В (от 1,4 до 3,3) можно аппрок­симировать двумя прямыми, описываемыми уравнением вида

Приведенная формула предложена И. Боломеем и уточнена Б.Г, Скрамтаевым. Она выражает основной закон прочности бетона и используется для определения состава бетона по заданным параметрам.

Для обычных бетонов (марок ниже М500) в интервале Ц/В = 1,4. 2,5 формула Боломея — Скрамтаева имеет вид

Rб = АRц(Ц/В – 0,5) а для высокопрочных бетонов при Ц/В = 2,5. 3,3

Эта зависимость справедлива лишь при условии обеспечения плот­ной укладки бетонной смеси.

Читайте так же:
Чем обработать цемент перед покраской

Прочность бетона

Основное требование, предъявляемое к бетону, – получение им в определенный срок заданной по расчету прочности на сжатие. В зависимости от прочности на сжатие бетон разделяется на ряд марок. Марка бетона назначается в проекте сооружения. Например, указание на чертеже «марка бетона 200» означает, что прочность бетона при сжатии через 28 дней после затворения составляет 200 кгс/см².

Строительными нормами и правилами предусматриваются следующие марки бетонов: тяжелых – 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600; легких – 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350 и 400. Тяжелые бетоны марок 50 и 75 применяются только для неармированных конструкций. Конструкции с предварительно напрягаемой арматурой выполняются из тяжелого бетона марки не ниже 200 или легкого – не ниже 150.

Прочность (марка) бетона зависит прежде всего от качества составляющих материалов и состава бетона. Строительная лаборатория подбирает из предназначенных для бетона материалов такой состав, при котором прочность его была бы не ниже заданной марки. Правильность подбора состава бетона проверяется в лаборатории раздавливанием на специальных прессах стандартных образцов (кубиков), изготовленных из бетона принятого состава и выдержанных определенное время после затворения (например, 7 или 28 дней).

Прочность бетона зависит от условий перемешивания, транспортирования и укладки бетонной смеси и от условий твердения бетона. Тщательное соблюдение правил производства бетонных работ и высокая квалификация бетонщиков — непременные условия для получения высококачественного, прочного бетона.

Факторы, от которых зависит прочность бетона

1. Прежде всего прочность бетона зависит от качества цемента . Чем выше прочность (активность) цемента, тем выше будет и прочность бетона. Чем скорее твердеет цемент, тем быстрее будет нарастать прочность бетона.

2. Количество цемента , расходуемого на 1 м³ бетона. Наилучшие результаты по прочности даёт бетон с таким расходом цемента, при котором густое цементное тесто (смесь цемента с небольшим количеством воды) заполняет все пустоты в песке и обволакивает тонким слоем частицы песка, а цементно-песчаный раствор заполняет все пустоты в крупном заполнителе.

При одном и том же количестве цемента прочность бетона будет тем меньше, чем больше воды содержится в бетоне. Это объясняется следующим: для твердения бетона необходимо количество воды, равное примерно 20% веса цемента (например при расходе цемента 220 — 250 кг на 1 м³ бетона требуется 45 — 50 л воды); при таком количестве воды бетонная смесь получается слишком сухой, ее нельзя достаточно равномерно перемещать и плотно уложить, поэтому практически в бетонную смесь приходится добавлять в 3 — 4 раза больше воды (около 160 — 180 л на 1 м³).

Излишняя вода по мере твердения испаряется, оставляя поры (пустоты). Чем больше воды было добавлено в бетонную смесь при ее приготовлении, тем больше пор образуется в затвердевшем бетоне и тем меньше из-за этого будет его прочность.

3. Качество заполнителей – их чистота, форма и зерновой состав (количество зерен различной крупности и максимальная крупность зерен) – оказывает значительное влияние на прочность бетона. Неправильная форма и шероховатая поверхность зёрен заполнителей бетона обеспечивается лучшее сцепление цементного теста с заполнителями бетона и большая прочность; при округленной форме и сглаженной поверхности – меньшая прочность. Загрязненность заполнителей, ухудшающая сцепление их с цементным тестом, снижает прочность бетона.

Читайте так же:
Почему цемент разъедает кожу рук

4. Качество перемешивания , зависящее от способа и продолжительности перемешивания. Недостаточное перемешивание значительно снижает прочность бетона.

5. Очень важны порядок укладки бетонной смеси в конструкцию (непрерывно или с перерывами) и способ обработки поверхности стыка бетона, укладываемого после перерыва, с уложенным до перерыва. При несоблюдении правил обработки стыка (очистка, насечка, промывка) прочность стыка может сильно снизиться.

6. Бетон, уложенный и уплотненный вибраторами , имеет на 10 — 30% большую прочность, чем бетон, уплотненный вручную.

7. Прочность бетона растет вместе с его возрастом . Особенно быстро растет прочность в начальном возрасте (до 28 дней) и продолжает нарастать медленнее в течение ряда лет.

8. Наибольшую прочность бетон получает при твердении в сырой или влажной среде . Наоборот, твердение в сухом и жарком воздухе может привести к получению низкокачественного бетона. Пониженная температура замедляет нарастание прочности, а при температурах ниже нуля твердение бетона прекращается.

9. Замерзание бетона приостанавливает процесс твердения, но по оттаивании бетон продолжает твердеть. Бетон не теряет прочности, если он замерз после достижения им «критической прочности»; раннее замерзание ведет к понижению конечной прочности бетона. Нужно исключить попеременные замерзание и оттаивание свежего бетона , в результате которых он, в некоторых случаях, может потерять способность к твердению.

10 мифов при работе с бетоном

Мифы и заблуждения широко распространены в бизнесе связанным с бетоном. Появившись однажды, миф начинает жить своей жизнью, в него верят и повторяют. В этой статье, мы разоблачим наиболее популярные заблуждения которые правят в мире бетонного строительства.

Миф №1:
Добавление воды в бетонную смесь ведет к увеличению осадки.
На самом деле:
Есть другие не менее эффективные способы увеличить осадку бетона помимо добавления воды.

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона, но также значительно снижает прочность бетонной конструкции. Добавленная вода разбавляет бетонную смесь и увеличивает соотношение воды к вяжущим материалам. Слишком большое количество воды также снижает сопротивляемость бетона к циклам замораживания и оттаивания, увеличивает осадку при высыхании, а также приводит к проблемам в обслуживании здания в дальнейшем.
Удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 7473-94) и других строительных растворов является одним из их важнейших качеств. Увеличение расхода воды не выход, потому что при этом уменьшается прочность цемента. Увеличение расхода цемента в бетоне с постоянным содержанием воды не влияет на удобоукладываемость бетона. Играет роль соотношение цементного теста и заполнителя, при увеличении количества цементной смеси, бетон становится более удобоукладываемым, при этом прочность бетона остается неизменной.
Во многих технических требованиях запрещается добавление воды в бетон на стройплощадке. Тем не менее, существуют и другие способы повышения осадки и удобоукладываемости бетона. Качество заполнителей (щебень и гравий), их максимальный размер влияют на расход цемента и воды, влияет на процесс перемешивания. Уменьшение количества воды и пластификаторы, также могут быть использованы для увеличения осадки при сохранении соотношения воды к цементу, а объем вовлеченного воздуха влияет на технологичность бетона. Добавление воды, которая содержит химические добавки, может изменить качество смеси и стать причиной потери подвижности бетонной смеси и состава воздуха внутри бетона.

Читайте так же:
Пропорции материалов для песчано цементной стяжки

Миф №2:
Определение марки бетона по количеству мешков с цементом
На самом деле:
Пропорции смеси определяются согласно техническим требованиям, а не количеством цемента

“Сколько надо мешков цемента на куб бетона?” — один из самых популярных вопросов к специалистам по бетонированию. Однако, качество не измеряется в количестве мешков. Как правило, цемент доставляется на стройку в 50-ти килограммовых мешках, и иногда не соответствует нужному стандарту. Пропорции цемента в смеси зависят от того что вы строите. Для разумного расхода цемента, чтобы избежать потери подвижности смеси, усадки, а также соблюдения температурного режима, следует избегать излишков цемента. В технических условиях, часто указывают минимальное количество цемента чтобы увеличить долговечность бетона, пригодность свежеуложенного бетона к отделке, улучшение износостойкости и внешнего вида поверхности. Самая важная часть в подборе пропорций бетона — это соотношение воды к заполнителям и связующим.

Миф №3:
Бетон водонепроницаемый
На самом деле:
Даже самый прочный бетон имеет пористую структуру.

бетон имеет пористую структуру

Вода и другие вещества в жидком или парообразном состоянии могут проходить через бетон. В зависимости от пористости бетона, этот процесс может достигать от нескольких минут до нескольких месяцев. Чтобы увеличить водонепроницаемость бетона в него добавляют уплотняющие химические добавки, такие как пастеризаторы, гидрофобный цемент, а также дополнительные цементирующие добавки такие как кремнезем и золу уноса. Также, можно обработать поверхность бетона герметическими материалами.

Миф №4:
Чем тверже бетон, тем он долговечнее
На самом деле:
Не только показатель прочности при сжатии определяет долговечность бетона.

Хотя предел прочности при сжатии является важной характеристикой бетона, другие качества могут еще больше влиять на долговечность бетона в жестких условиях окружающей среды. В целом, основные причины “старения” бетона это:

  • коррозия арматуры
  • незащищенность от воздействия циклов замерзания-оттаивания
  • щелочно-окислительные реакции
  • низкая сульфатостойкость

Снижение проницаемости бетона — ключ к его долговечности.

Миф №5:
“Добавим хлорид кальция — чтобы вода не замерзла”
На самом деле:
Хлорид кальция является ускорителем затвердевания бетона, а не антифризом.

Присутствии хлорида кальция, в начальной стадии приготовления бетонной смеси, увеличивает скорость схватывания (гидратации) в полтора-два раза. Однако, свежий бетон нуждается в защите от замерзания пока не достигнет минимальной прочности. Без такой защиты, бетон промерзнет и потом будет менее прочным. Чтобы избежать проблем при заливке бетона в холодную погоду, убедитесь что температура бетона поддерживается в нужных пределах.

Миф №6:
Можно заливать бетон прямо на мерзлую землю без каких-либо мер предосторожности.
На самом деле:
Необходимо заранее принять меры по защите бетона и предотвратить возможные проблемы с грунтом из-за неблагоприятных погодных условий

Бетон залитый в промерзшую почву может осесть неравномерно при оттаивании, что приведет к трещинам. Разница температур между бетоном и грунтом также может стать причиной слишком быстрого охлаждения бетона и замедлить скорость затвердевания. В идеале, температура грунта должна быть такой же как и у бетонной смеси в момент заливки. Есть несколько способов растопить землю перед заливкой бетона, включая защитное покрытие для выдерживания бетона и системы отопления.

Читайте так же:
Пропорции бетона марки 300 при марки цемента 500

Миф 7:
Если поверхность бетона сухая и проверка на влажность прошла успешно, то можно начинать отделочные работы.
На самом деле:
Это не главное правило для начала отделки поверхности.

Неправильная отделка может привести к дефектам поверхности

Неправильная отделка может привести к дефектам поверхности, таким как
— вздутие
— пыление бетонных поверхностей
— трещины
— отслаивание
Нужен большой опыт чтобы точно знать когда можно приступать к отделочным работам. Конечно для определения, можно применить самый простой метод — прикрепить к бетону полиэтиленовую пленку и посмотреть будет ли под пленкой конденсат. Погода, тип конструкции и еще много чего влияет на высыхание бетона. Чтобы точно определить нужное время для отделки, лучше использовать профессиональные влагомеры, которые с учетом многих факторов, измерять влажность на достаточной глубине и в разных местах поверхности. Опытные отделочники всегда обращают внимание на эти факторы.

Миф №8:
У бетона с гладкой и ровной поверхностью, отделка тоже будет гладкой и ровной.
На самом деле:
Бетон изменяет свой объем после осадки, отвердения и просушки.

Деформация кромки бетонной плиты происходит в результате накопления влаги и разной температуры в верхней и нижней части. Бетон уменьшается в размерах если твердение происходит в обычной воздушной среде, и твердеет с набуханием во влажной среде. Также, деформацию могут вызвать силовые нагрузки. Предотвратить деформацию бетона можно с помощью технологий просушки бетона.

Миф №9:
Армированный бетон не трескается
На самом деле:
Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Бетон, у которого увеличение объема сдерживается конструкционными особенностями, может растрескиваться, поскольку сжимающие напряжения приводят к образованию микротрещин. Часто бывает так что арматура становиться причиной трещин. Структурные усиления не противодействуют возникновению трещин, но сдерживают их расширение и границы разлома. Когда начинается разрушение бетона, деформации сжатия передаются стальным элементам конструкции, что позволяет железобетону выдерживать более высокие нагрузки чем монолитному бетону.

Миф №10:
Под твердением бетона понимается его просушка.
На самом деле:
Бетону нужна вода, так он становится более твердым.

Бетон не твердеет от высыхания. Пока сохраняются благоприятные условия по влажности и температуре, гидратация бетона будет продолжаться. Когда только что залитый бетон начинает высыхать (обычно это момент когда остается 80% от первоначальной влажности смеси), процесс гидратации останавливается. Если температура недавно залитого бетона приближается к замерзанию (5 градусов), то процесс гидратации значительно замедляется. Необходимо выдерживать правильный уровень влажности и температуру сразу после заливки для нормального затвердевания бетона. Если с самого будет соблюдаться процесс затвердевания, то потом у нас будет хороший твердый бетон.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector