СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Бетон это искусственный композиционный каменный материал, получаемый в результате формования и затвердевания бетонной смеси состоящей из вяжущего вещества, заполнителей, воды и специальных добавок.

БЕТОНЫ

ЛЕКЦИЯ №6

СПОСОБЫ ПРИДАНИЯ ЦЕМЕНТУ СПЕЦИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ

Общекислотная коррозия

Углекислотная коррозия

Коррозия цементного камня

Состав и структура цементного камня

Твердение цемента

Роль добавки гипса

Цементный клинкер при взаимодействии с водой твердеет очень быстро – 2-4 мин. При введении в клинкер 3-5% двуводного гипса, портландцемент замедляет твердение за сче образования эттрингита, который получается при взаимодействии двуодного гипса с 3-х кальциевым алюминатом и водой. Образовавшийся эттрингит создает на поверхности частиц цемента оболочки препятствующие диффузии воды к зернам цемента.

1. Растворение клинкерных минералов с поверхности зерен, образование

насыщенного раствора и возникновение зародышей новообразований.

2. Гидратация клинкерных минералов в насыщенном растворе, выделение новообразований в гелевидном состоянии. Наполнение гелевидными составляющими, которые начинают контактировать между собой. Образуется рыхлая, пространственная структура цементого теста – момент схватывания.

3. Кристаллизация новообразований, рост кристаллов, возникновение кристаллизационной структуры цементного камня.

Юнг назвал цементный камень – микробетоном:

1. Продукты гидратации – кристаллы и в виде геля,

2. Негидратированные зерна клинкера

3. Поры – геля, капиллярные, воздушные

Всего три основных видов коррозии цемента:

1. Выщелачивание (в мягкой проточной воде)

Са(ОН) сод. До 10-20% в ЦК- сначала растворяется и вымывается гидроокись Са, уменьшается щелочность ЦК, после чего разлагаются и гидросиликаты Са. Защита - введение акт.мин. добавок, связывающих Са(ОН)2

Са(ОН)2 + СО2 --- Са(НСО3)2 – бикарбонат –рыхлый порошок, вымывается из ЦК

Са(ОН)2 + 2НСl = CaCl2 +2H2O – хлорид кальция растворим в воде.

 

1. Регулирование минеральным составом клинкера

- быстротвердеющие цементы БТЦ, ОБТЦ

- Сульфатостойкий ПЦ

-Белый и цвеные цементы

2. Введение добавок

- минеральные добавки - ШПЦ, ППЦ,

- органические добавки – Пластифицированный ПЦ, гидрофобный ПЦ

3.

 

Состав бетона определяет все его основные свойства: прочность, морозостойкость,водонепроницаемость и др.

Бетоны классифицируют:по назначению, по виду вяжущего, по виду заполнителя, по средней плотности, по структуре, условиям твердения и по показателям качества.

По назначению: - конструкционные и специальные.

Конструкционные – для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений

Специальные – предназначенные для конструкций работающих в особых условиях (гидротехнические, жаростойкие, дорожные, химически стойкие)

По виду вяжущего:

1. Цементные

2. Силикатные

3. Гипсобетоны

4. Бетоны на смешанных вяжущих

5. Бетоны на специальных вяжущих

По виду заполнителя:

1. На плотных заполнителях

2. На пористых заполнителях

3. На специальных заполнителях (фибробетон,

По средней плотности:

1. Особо тяжелые более 2500

2. Тяжелые 2200-2500

3. Облегченные 1800-2200 кг/м3

4. Легкие 500-1800

По структуре:

1. Бетоны слитной структуры (плотные бетоны) пор не более 6%

2. Пориизоанные бетоны - пор

3. Крупнопористые бетоны (беспесчаные или малопесчаные)

4. Ячеистые ( с искусственно созданными порами, из смеси вяжущего и тонкодиспесного кремнеземистого компонента)

По условиям твердения:

1. Бетоны естественного твердения

2. Пропаренные бетоны

3. Бетоны автоклавного твердения

По показателям качества:

1. Высокопрочный бетон

2. Водонепроницаемый

3. Морозостойкий бетон и т.д.

Бетоны – это главный строительный материал, применяемый во всех областях строительства. Технико-экономические показатели бетона всегда выше, чем у других материалов – стали, древесины, кирпича и т.д.

ВЯЖУЩИЕ -В качестве вяжущих для получения бетонов используют портладцемент и его разновидности, смешанные вяжущие и т.д. Применяемый вид цемента и его марка зависят от условий работы будущей бетонной конструкции или сооружения, их назначения, способов производства работ.

ЗАПОЛНИТЕЛИ - Заполнители для бетона это рыхлая смесь минеральных зерен природного или искусственного происхождения, размеры частиц которой находятся в определенном диапазоне от 5 до 150 мм и более. Заполнители занимают до 85-90% от общего объема бетона. Они влияют как на технологические свойства бетонной смеси, так и на качество затвердевшего бетона.Заполнителями являются преимущественно местные горные породы и отходы производства – шлаки,золы и т.д. В настоящее время очень широко используют природные и искусственные пористые заполнители для получения легких бетонов – имеющих меньшую среднюю плотность и теплотехнические свойства.

Основная функция заполнителей в тяжелых бетонах – снижение расхода цемента, при обеспечении максимальной плотности и прочности тяжелого бетона, что способсвует снижению стоимости бетона, так как стоимость заполнителя в бетоне значительно меньше стоимости цемента. При этом заполнитель также создает жесткий скелет бетона, что способствует уменьшению деформаций усадки, снижению ползучести.

По крупности зерен заполнителей: крупнозернистые бетоны с крупным и мелким заполнителем (наибольшая крупность зерен более 10 мм) и мелкозернистые - бетоны, не содержащие крупного заполнителя (щебня или гравия).

По структуре: плотные бетоны (степень заполнения пустот между зернами заполнителей не менее 94%); крупнопористые (пространство между зернами крупного заполнителя только частично заполнено мелким заполнителем и вяжущим); поризованные (цементный камень между зернами заполнителей имеет повышенную пористость вследствие введения поризующих добавок) и ячеистые (высокопористые бетоны без зерен крупного заполнителя).

По условиям твердения: бетоны естественного твердения (на воздухе или во влажных условиях); бетоны, подвергнутые тепловой обработке при атмосферном давлении (для ускорения твердения); бетоны автоклавного твердения (при повышенных давлении и температуре).

По прочности при сжатии бетоны разделяют на марки. Тяжелые бетоны имеют марки 100-600; легкие - 25-300 ; ячеистые - 25-200.

По морозостойкости (долговечности) бетоны также разделяются на марки: для тяжелых бетонов F50-FЗ00 в для легких бетонов F10-F200.