Заполнители для тежелого бетона, требования, предявляемые к ним.
Мелкий заполнитель – песок состоящий из зерен размером 0,16-5мм Р=1500-1659кг/м3 –природные пески представляют рыхлую смесь зерен различных мин.,входивших в состав изверженных(реже осадочных)горных пород(кварца,полевого шпата,кальцита,слюды и тд.) –качества песка опред.мин.составом,зерновым сост. и содержанием вредных примесей. –заполнитель должен сост.из зерен разного размера(чем компактнее располож.зерна,тем <объем пустот) –зерновой состав песка опред.просеиванием высушенной средней пробой(100г) через стандартный набор сит,с размерами отверстий 5-0,16мм. –мелкие частицы(пыль,ил,глина)увел.водопотреб.бет.смеси и расход цемента в бет.=>из сита 0,16 не больше 10%. –глинистых частиц не >3% -слюда нежелательный компонент не >0,5%
--песок очищают от мелких частиц путем промывки –песок отличается от крупного заполнителя способностью сильно изменять плот.и объем при измен.влажности. от 0-25% --классификация по крупности:крупный,средний,мелкий.
Крупный заполнитель –гравий,щебень с размером зерен 5-70мм.при бетонировании массивных конструкций можно применять щебень крупность до 150мм. –гравий имеет окатанную форму и гладкую п-ть.обычно содержит в том или ином кол.песок.,а также вредные примеси-глинц,пыль,слюду. –щебень получают дроблением изверж,метаморфич.плотных водостойких осадочных горн.пород.(плотн.известняк, песчаник.) –пов.более шероховатая чем у гравия,пов.зерен способствует лучшему сцеплению с цементным камнем. –качество крупного заполнителя опред.мин.сост. и св-ами исходной породы(ее Rи морозостойкостью),зерновым сос.заполнителя,формой зерен и содержанием вредных примесей. –R гравия и щебня должнв быть в 2,5 раза >Rбетона. –зерновой состав наименьшая крупность 5(3)мм.подразделяются на 4 фракции 5-10,10-20,20-40,40-70мм. –по форме :кубиковая,улучшенная,обычная. –глинистых частиц не >1% --Ц:П:Щ = 1:2:4 в/у=0,4-0,7 по объему 1:1,5:3. Цемент –ПЦ и его разновидность –глиноземистый цем. –др.вяжущие.Вода-не должна содер.вредн примесей. Водопроводная питьева вода.
6.3.Удобоукладываемость бетонных смесей: методы определения, факторы, влияющие на удобоукладываемость
Бетонной смесью (б.с.) называют рационально составленную и тщательно перемешанную смесь компонентов бетона до ее укладки, уплотнения и начала схватывания вяжущего.
У. – это комплекс показателей, характериз способность б.с. быстро приним нужн форму при укладке и уплотн и обеспеч однородн изделий. По у. б.с. подразделяются на: а) подвижные б.с. легко перемеш при приготовл и заполн формы под действием силы тяж либо при механич воздействии; образуют однородную пластич массу. б) жесткие б.с. хар-ся высоким сопротивл сдвигу; являются рыхлой смесью. У. подвижных б.с.(подвижность) хар-ся показателем подвижности или осадкой конуса (ОК). Показатель измеряют в см. Подвижные б.с. подразделяют на:- малоподвижные – с осадкой конуса 1-5 см;- подвижные – с осадкой конуса 6-16 см;- текучие (литые) – с осадкой конуса 17-20 см. Б.с. с осадкой менее 1 см относятся к жестким. У. жестких б.с. (жесткость) хар-ся продолжительностью вибрирования (в сек), необходимой для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из б.с.. Подразд на: особо жесткие – с продолжит. вибр более 200 с; повышенно жесткие – 150-200 с; жесткие – 75-120 с; умеренно жесткие – 30-60 с. Б..с. должна быть связной, т. е. сохранять однородность при транспортировке Факторы, влияющие на у. б.с.: содержание воды в б.с. для каждой б.с. есть верх предел содерж свобод воды (способной перемещ под действием силы тяж), при котором сохр связность. Это содерж воды называется водоудерживающей способностью. Важной технич хар-кой б.с. является ее водопотребность, которая хар-ся количеством воды, необходимым для получ. б.с. заданной удобоукл. Чем больше воды вводится в б.с., тем ниже будет прочность и морозостойкость бетона. Снижение водопотребности достигается введением добавок – пластификаторов и суперпластификаторов.содержание и свойства цемента и заполнителей. Повыш у. достиг за счет применения гравия и песка с гладкой поверхн, увеличивания размера заполнитпродолжительность хран и t.Хранен и повыш t б.с. приводит к снижению ее у., из-за взаимод воды с цементом. вибрирование бетонных смесей. Частицы совершают колеб движения, это приводит к разруш структуры б.с., и ее у. повышается. Прекращ вибриров приводит к восстановлению структуры. Следует стремиться к применению смесей возможно меньшей у., т.к. необоснованое повышение у. ведет к перерасходу цемента.
6.4.Основные факторы влияющие на прочность( R) бетона.Rц-прочность цемента ,характеризуемое маркой пористость косвенно определяется величиной водо-цементного отношения Увеличение В/Ц повышает пористость бетона и снижает его прочность. П=(В-wЦ)/1000 *100%, w - кол-во хим связ воды
качество заполнителя хар-ся коэф А. А=0,6-рядовой заполнитель 0,65-выс.качес. 0,55-пониж.качест. песок горный,остроуголный лучше,чем с акваторий(речной,озерно,морской) время твердения Rn= R28 lgn/lg28 где n-кол-во дней,кот.отвердевает,
Формулы прочн бетонов: если Ц/В менее 2,5 Rб=АRц(Ц/В-0,5) , если Ц/В более 2,5 Rб=АRц(Ц/В+0,5) фор-ла Поломея-Скрамтаева.
Прочность заполнителей отриц влияние на прочн бетона, когда она ниже прочн цемент камня(напр. в легких бет на порист заполн). В тяж бет примен заполнители из плотных гор пород, прочн кот в 1,5-2,0 раза выше прочн цементн камня. Сцепление цем. камня с заполнителем обеспечивает монолитность бетона и влияет на прочность. Сцепление обусловлено адгезией, т.е. слипанием поверхностей цем. камня и заполнителей, и силами трения, возникающ на поверхности контакта (механич сцепление). Примен заполн с шерохов поверхн, напр. щебеня вместо гравия, и заполнители из карбонатных пород (известняков, доломитов). Продолжительность и условия твердения. На ранней стадии твердения необходимо создать и поддерживать режим, способствующий гидратации цемента, не допускать испарения воды из бетона. Следует предохранять бетон от замерзания, т.к. при этом твердение прекращается. При формовании изделий следует стремиться к полному уплотнению бетонной смеси. Полное уплотнение соответствует такому состоянию, когда в бетоне нет пор, заполненных воздухом. Недост упл снижает прочн б.
Способы уплотнения бетонной смеси при формировке Уплотнение бетонной смеси во время укладки обеспечивает качественное заполнение смесью всех промежутков. Способы: трамбованием, виброуплотнением и вибровакуумированием. Наиболее распространённый способ уплотнения бетонной смеси – вибрирование. Бетонную смесь с помощью специальных механизмов подвергают колебаниям малой амплитуды и высокой частоты более 3000 кол/мин. При вибрировании бетонной смеси уменьшается трение между её составляющими, увеличивается текучесть, смесь переходит в состояние тяжёлой вязкой жидкости и под действием собственного веса уплотняется. В процессе уплотнения из бетонной смеси удаляется воздух и бетон приобретает хорошую плотность. Чтобы улучшить структурообразовывающие свойства бетона, повысить его прочность, морозостойкость, водонепроницаемость применяют повторное вибрирование бетонной смеси через 1,5-2ч. с момента первого вибрирования. Вибровакуумирование - это процесс уплотнения свежеуложенного бетона посредством отсасывания из него воздуха и избыточной воды. Плотность и прочность вакуумированного бетона больше плотности обычного, а цемента расходуется на 15-20% меньше. Для вакуумной обработки уложенного бетона применяют стационарные и передвижные установки, состоящие из вакуум-насоса и вакуум-щита. Вследствие разрежения, создаваемого в вакуум-щите, через фильтр из бетона отсасываются вода и воздух, удаляемые вакуум-насосом. Действие вакуумирования по глубине ограничено (20-30 см).