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.