Бетон и виды бетонных смесей

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ШАХТИНСКИЙ  ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО  ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

 «ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  (НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»

 

 

Факультет: ОЗДО (ЗО)

Кафедра: ГСН

Направление: 270800.62 Строительство

 

 

рЕФЕРАТ

 

 

По дисциплине:  «Введение в специальность»

На тему:  «Бетон и виды бетонных смесей»

 

 

 

 

 

Выполнил:  //////// 

Принял:  \\\\\\\\

 

 

 

 

Шахты, 2013 г.

Оглавление

 

Введение.

Градация бетонных смесей.

Эксплуатационные показатели

Основные требования к качеству составных бетонов

Влияние производства бетона на экологическую среду

Контроль качества при выполнении бетонных работ

Заключение

Источники

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Бетон – это один из самых распространенных и востребованных строительных материалов современности. Он используется практически на каждой стройплощадке, будь то монолитная многоэтажка или приусадебный гаражный блок. Являясь искусственным камнем, бетон получил широкое распространение не только в строительной и архитектурной отраслях, также его используют современные художники, скульпторы, и дизайнеры для воплощения своих живописных идей.

В чем же причина такой  универсальности бетона, какие его  классификации существуют, и насколько он экологичен для окружающей среды и человека в частности, я постараюсь вкратце разобрать в данном докладе. Также хочется рассмотреть некоторые примеры, связанные с халатностью относительно строительных норм, связанных с приготовлением бетонных смесей, дабы показать, к каким последствиям это явление может привести.

После такого небольшого лирического отступления хочется перейти непосредственно к теме доклада, и начать её краткой предысторией открытия бетона в качестве строительного материала. Бесспорно то, что бетон является одним из древнейших строительных материалов. Однако в настоящее время историки и археологи не могут окончательно датировать его первое использование. Существует мнение, что первое бетонное сооружение найдено на территории реки Дунай, где во время раскопок археологами была обнаружена хижина, пол которой был выполнен из бетона на основе гравия и местной красной извести. Приблизительная дата – 5600г. До н. э.

Однако как бы то ни было, история возникновения и  развития бетона очень тесно связана с историей цемента – связующего вещества, выполняющего основную роль в структуре создающегося материала. Античные строители в качестве связующего использовали жирную землю и глину, которые после высыхания приобретали некоторую прочность. С дальнейшим развитием и расширением городов цивилизации, обществу требовалось большее количество прочных сооружений и зданий, поэтому люди стали изобретать новые вяжущие вещества. К примеру, в Египте, Индии, Греции и Китае стали использовать гипс и известь, которые получали при термической обработке природных ископаемых.

Также широко известна версия Джозефа Давидовица, выдвинутая в  конце 20 века. Ученый выдвинул предположение, что египетские пирамиды тоже были отлиты из бетона. В качестве основания  он предъявил общественности волос, найденный в одном из блоков пирамиды, что в свою очередь свидетельствовало о том, что он попал туда при замешивании раствора. В подтверждение этой теории была найдена надпись на стене, расшифровка которой выявила 13 компонентов бетона, названного впоследствии геополимерным.

Также ряд ценных инновации  в процесс изготовления бетона внесли строители античной Римской Империи. В частности был раскрыт потенциал пуццолановых добавок, значительно повышающих физические свойства бетона. Большое внимание уделялось уплотнению бетонной смеси. Благодаря совокупности этих факторов многие древние римские сооружения и дороги уцелели по сей день, и используются жителями современной Италии.

Теперь же рассмотрим некоторые классификации современных видов бетона.

 

 

ГРАДАЦИИ  БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

 

После некоторого исследования выведем примерную  структуру видов бетона, согласно ГОСТ 25192-82. Классификация бетонов производится по основному назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре и условиям твердения.

По назначению:

1. Обычный бетон (промышленные и гражданские здания)
2. Специальный бетон:
1. Гидротехнический
2. Дорожный
3. Теплоизоляционный
4. Декоративный
5. Химически стойкий
6. Жаростойкий
7. Звукопоглощающий
8. Защита от излучений
3. По виду вяжущего вещества:
1. Цементные
2. Силикатные
3. Гипсовые
4. Шлакощелочные
5. Асфальтобетон
6. Пластобетон \ Полимербетон
4. По виду заполнителей:
1. Плотный бетон
2. Пористый бетон
3. Специальные заполнители
5. По структуре:
1. Плотная структура
2. Пористая структура
3. Ячеистая структура
4. Крупнопористая структура
6. По условиям затвердевания:
1. Естественные условия
2. Тепловлажностной обработки
3. Тепловлажностной обработки при автоклавном давлении
7. По объёмной массе:
1. Особо тяжелый бетон (плотность свыше 2500)
2. Тяжелый бетон (плотность 2200-2500)
3. Облегченный бетон (плотность 1800-2200)
4. Легкий бетон (плотность 500-1800)
5. Особо легкий бетон (плотность менее 500)
8. По содержанию вяжущего вещества и заполнителей:
1. Тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества, повышенным содержанием крупного заполнителя)
2. Жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества, пониженным содержанием крупного заполнителя)
3. Товарные (с соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

 

Основным эксплуатационным свойством, которым характеризуется бетон и обуславливается его класс – это прочность на сжатие. Класс обозначается латинской буквой «В» и цифрой, равной выдерживаемому давлению в мегапаскалях. Также, наряду с классом, бетон также классифицируется маркой, обозначаемой латинской буквой «М» и цифрами от 50 до 1000, которые обозначают предел прочности на сжатие в кг\см².

Удобоукладываемость – это свойство бетонной смеси, показывающее, насколько легко она укладывается в форму при получении бетона максимально возможной плотности. Для определения удобоукладываемости чаще всего используется способ осадки конуса. 
 Морозостойкость – обозначение циклов замерзания-оттаивания, которое может выдержать данная марка бетона. Обозначается латинской буквой «F».

Водонепроницаемость – способность бетона выдерживать давление воды. Обозначается латинской буквой «W».

Морозостойкость и водонепроницаемость  устанавливаются с помощью специальных  испытательных климатических камер.

 

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СОСТАВНЫХ БЕТОНОВ

 

Для приготовления бетона применяется гранитный щебень, гравий и мелкие заполнители, к примеру песок. Эти материалы должны отвечать следующим требованиям:

1. Щебень и гравий должны быть распределены по фракциям с диаметрами частиц
2. Прочность материала щебня и гравия должна быть выше заданной прочности бетона не менее чем в 1,5-2 раза
3. Содержание примесей мелких и пылеватых частиц у гравия не должно превышать 2% по общей массе
4. Песок для бетона должен иметь крупность частиц 0,15…5 мм. Иногда песок делят на две фракции: мелкий – 0,15-2 мм и крупный – 2-5 мм Содержание частиц диаметром меньше 0,15 мм должен быть не более 3%
5. Вода, которая используется для приготовления бетона и ухода за ним не должна иметь механических примесей, а содержание легкорастворимых солей – не более 5 г/л. Общее содержание сульфатов в воде не должно превышать 2,7 г/л, а показатель концентрации ионов водорода (рН) должен быть не ниже 4
6. Марка цемента должна превышать заданную марку бетона

Rб 100 150 200 250 300 400 500 600

Rц 200 200-300 400 500 500 500-600 500-600 600

 

Для приготовления 1 м3 бетона необходимо иметь:

- щебня или гравия - 0,95 м3

- песка - 0,45 м3

- цемента -0,18…0,4 т

- воды -0,12…0,25 м3

 

С целью повышения  качества гидротехнического бетона и его долговечности необходимо:

1. Использовать 2-3 фракции щебня и 2-3 фракции песка. Применение этих фракций позволяет увеличить плотность бетона.
2. Необходимо стремиться к увеличению крупности заполнителей, что позволяет снизить количество цемента на 10-15% и екзотермию бетона.
3. Необходимо применять соответствующие заданным маркам

бетона цемент.

4. Необходимо стремиться к применению более твердых бетонных смесей с водоцементным отношением В/Ц < 0,5.
5. Необходимо применять зональный метод бетонирования, то есть внешние части гидротехнических сооружений выполнять из повышенных марок бетона.
6. При приготовлении бетонных смесей в летних условиях необходимо стремиться к выпуску бетонной смеси с пониженой температурой, для чего применяются холодная вода и лед.
7. .При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях необходимо стремиться к выпуску бетонных смесей с повышенной температурой t >50 °С
8. Необходимо бетонные работы построить так, чтобы покрытие ранее уложенного слоя бетона осуществлялось к началу его отвердевания.

 

 

Влияние производства бетона на Экологическую  среду

 

Влияние бетона и его производства на окружающую среду является довольно спорным вопросом. С одной стороны у зданий и сооружений, выполненных из данного материала, есть свои плюсы. К примеру, специалисты из Оксфордского центра по устойчивому развитию считают здания из бетона как наиболее энергоэффективные, позволяющие в течении всего срока эксплуатации экономить энергию на отопление, вентиляцию, освещение и кондиционирование помещений, тем самым снижая выбросы углекислого газа в атмосферу. Также в сочетании с естественной вентиляцией, бетонные здания благоприятно влияют на внутренний климат помещения, что позволяет людям чувствовать себя комфортно как дома, так и в офисе.

Говоря о других достоинствах сырья для его производства, следует отметить то, что места добычи достаточно легко могут быть рекультивированы. Также бетон, ввиду своей инертности, может являться прекрасным источником для утилизации многочисленных отходов и продуктов вторичной переработки, таких как зола, шлаки, полистирольный лом и так далее.

Однако в некоторых  случаях бетоны могут быть источниками  загрязнения среды при выделении  из них некоторых неорганических элементов, в том числе солей  тяжелых металлов. Во время добычи сырья, впоследствии необходимого для изготовления бетонных смесей, оказывается много негативного влияния на окружающую среду. Первым фактором такого влияния является непосредственно добыча материалов в карьерах, которые также оснащаются подъездными путями и дорогами. Это значительно влияет на ландшафт и экологию места разработки. Также во время перевоза сырья возрастают выбросы углекислого газа в атмосферный слой. Второй фактор – это низкий уровень переработки. Бетон практически не подвергается биохимическим разложениям.

 

Контроль качества при выполнении бетонных работ

 

Контроль качества бетонных и железобетонных работ должен состоять из проверки:

- качества арматуры  и составляющих бетонной смеси, а также условий их хранения

- работы бетоносмесительных узлов, их дозирующих устройств и бетонного хозяйства в целом

- готовности блоков  и частей сооружений к бетонированию  (подготовка основы, установления  опалубки, лесов и подмостей, арматуры и закладных частей);

- качества бетонной  смеси при ее приготовлении, транспортировке и укладке

- правильности ухода  за бетоном, сроков распалубливания,  а также частичной и полной нагрузки конструкций

- качества забетонированных  конструкций; - осуществление мероприятий  по устранению обнаруженных дефектов

Для проведения мероприятий контроля бетонных работ необходимо вести систематический надзор за проведением работ, выполнять в необходимых случаях соответствующие анализы, исследования, испытания, вести установленную техническую документацию по проведению и контролю качества работ.

При контроле качества бетона проверяют:

- соответствие фактической прочности бетона в конструкции прочности, которая требует проект, а также заданной в сроки промежуточного контроля

- показатели морозоустойчивости и водонепроницаемости бетона при условии специальных требований проекта.

Необходимо систематически контролировать подвижность и жесткость  бетонной смеси в местах ее изготовления и укладки. В случае появления  отклонений от заданной консистенции смеси, или же при нарушении ее однородности следует принимать соответствующие меры для улучшения условий транспортировки смеси или изменения ее состава.

Бетонные и железобетонные работы представляют собой комплекс технологических процессов, в результате которых создаются бетонные сооружения необходимых размеров и конфигурации, которые обладают надежностью и долговечностью работы в условиях влияния водного потока, попеременного замерзания и оттаивания и других природно-климатических и производственных факторов.