Строительные материалы

К литым самоуплотняющимся  бетонным смесям относятся смеси, не имеющие внешних признаков расслоения, подвижность которых, измеренная непосредственно  перед укладкой в конструкцию, характеризуется показателем осадки стандартного конуса 20 см и более по ГОСТ 10181.1-81.

Приготовление литых  стандартных бетонных смесей производится в два этапа с применением  автобетоносмесителей.

Работы по применению литых бетонных смесей в строительстве покрытий и оснований следует производить в соответствии со СНиП 3.06.03-85. приготовление и транспортирование исходной малоподвижной бетонной смеси, устройство деформационных швов, уход за свежеуложенным бетоном и др.

Литые бетонные смеси могут применяться при строительстве монолитных оснований и покрытий, как однослойных, так и двухслойных. Конструкция покрытия и всей дорожной одежды определяется проектом. Поперечный и продольный уклоны на участках покрытия (основания), где для бетонирования применяются литые самоуплотняющиеся бетонные смеси, не должны превышать 3%.

Бетоны, полученные из литых  смесей, распределяются и уплотняются  в основном под действием собственного веса, что и определяет эффективность  их применения. Они характеризуются таким же или меньшим на 3-7% по сравнению с бетонами из малоподвижных смесей расходом цемента и не уступают им по прочности, деформативности и морозостойкости.

Технико-экономическая  эффективность применения бетонов  из литых смесей взамен стандартных обеспечивается также значительным снижением трудозатрат при устройстве дорожных оснований и покрытий, улучшением условий труда, уменьшением энергоемкости и стоимости строительства.

 

Подвижные бетонные смеси.

 

Подвижность бетонной смеси характеризуется  измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Для определения подвижности, т.е. способности смеси расплываться под действием собственной массы, и связанности бетонной смеси служит стандартный конус. Он представляет собой усеченный, открытый с обеих сторон конус из листовой стали толщиной 1 мм. Высота конуса 300 мм, диаметр нижнего основания 200 мм, верхнего 100 мм. Внутреннюю поверхность формы-конуса и поддон перед испытанием смачивают водой. Затем форму устанавливают на поддон и заполняют бетонной смесью в три приема, уплотняя смесь штыкованием. После заполнения формы и удаления излишков смеси форму тотчас снимают, поднимая ее медленно и строго вертикально вверх за ручки. Подвижная бетонная смесь, освобожденная от формы, дает осадку или даже растекается. Мерой подвижности смеси служит величина осадки конуса, которую измеряют сразу же после снятия формы.

В зависимости от осадки конуса различают  подвижные (пластичные) бетонные смеси, величина осадки конуса для которых составляет 1...12 см и более, и жесткие, которые практически не дают осадки конуса. Однако при воздействии вибрации последние проявляют различные формовочные свойства в зависимости от состава и использованных материалов. Для оценки жесткости этих смесей используют свои методы. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.

 

Жесткие бетонные смеси.

 

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимого для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости. Цилиндрическое кольцо прибора (его внутренний диаметр 240 мм, высота 200 мм) устанавливают и жестко закрепляют на лабораторной виброплощадке. В кольцо вставляют и закрепляют стандартный конус, который заполняют бетонной смесью в установленном порядке и после этого снимают. Диск прибора с помощью штатива опускают на поверхность отформованного конуса бетонной смеси. Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер; вибрирование производят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из отверстий диска диаметром 5 мм. Время виброуплотнения (с) и характеризует жесткость бетонной смеси. Ее вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. В лабораториях иногда используют упрощенный способ определения жесткости бетонной смеси, предложенный Б.Г. Скрамтаевым. По этому способу испытание проводят следующим образом. В обычную металлическую форму для приготовления кубов размером 20 Ч 20 Ч 20 см вставляют стандартный конус. Предварительно с него снимают упоры и немного уменьшают нижний диаметр, чтобы конус вошел внутрь куба. Наполняют конус также в три слоя. После снятия металлического конуса бетонную смесь подвергают вибрации на лабораторной площадке. Стандартная виброплощадка должна иметь следующие параметры: кинематический момент 0,1 Н м; амплитуду 0,5 мм; частоту колебаний 3000 мин–1. Вибрация длится до тех пор, пока бетонная смесь не заполнит всех углов куба и ее поверхность не станет горизонтальной. Продолжительность вибрирования (с) принимают за меру жесткости (удобоукладываемости) бетонной смеси. Время, необходимое для выравнивания поверхности бетонной смеси в форме, умноженное на коэффициент 1,5 характеризует жесткость бетонной смеси.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Марка бетона и  методика ее определения.

Ответ:

 

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости. Расшифровка марки бетона по прочности на сжатие означает  сопротивление осевому сжатию (кгс/см2) эталонных образцов-кубов. За проектную марку бетона по прочности на осевое растяжение принимают сопротивление осевому растяжению (кгс/см2) контрольных образцов. Эта марка назначается тогда, когда она имеет главенствующее значение. Проектная марка бетона по морозостойкости характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы в условиях стандартного испытания. Назначается для бетона, подвергающегося многократному воздействию отрицательных температур. Проектная марка бетона по водонепроницаемости характеризуется односторонним гидростатическим давлением (кгс/см2), при котором образцы бетона не пропускают воду в условиях стандартного испытания.

Назначается для бетона, к которому предъявляются требования по плотности и водонепроницаемости. Проектную марку бетона по прочности на сжатие контролируют путем испытания стандартных бетонных образцов: для монолитных конструкций в возрасте 28 суток, для сборных конструкций - в сроки, установленные для данного вида изделий стандартом или техническими условиями. Проектную марку бетона монолитных конструкций разрешается устанавливать при специальном обосновании в возрасте 90 или 180 суток в зависимости от сроков загружения, что позволяет экономить цемент. Прочность бетона определяют путем испытания образцов, которые изготовляют сериями; серия, как правило, состоит из трех образцов. Предел прочности при растяжении возрастает при повышении марки (см. на таблица марок бетона) бетона по прочности при сжатии, однако увеличение сопротивления растяжению замедляется в области высокопрочных бетонов. Поэтому прочность бетона при растяжении составляет 1/10-1/17 предела прочности при сжатии, а предел прочности при изгибе - 1/6-1/10.

Для повышения однородности марки бетона необходимо применение цемента и заполнителей гарантированного качества, повышение уровня технологической дисциплины, автоматизация производства. Следовательно, для нормирования прочности необходимо использовать стандартную характеристику, которая гарантировала бы получение бетона заданной прочности с учетом возможных ее колебаний. Соотношение между классом и марками бетона по прочности при нормативном коэффициенте вариации v = 13,5% Класс бетона Средняя прочность данного класса, кгс/кв.см Ближайшая марка бетона

Определение прочности 

Сопротивление осевому  растяжению образцов, которое измеряет в кгс/см2, определяет прочность бетона на растяжение. Проектная марка бетона назначается в том случае, когда она имеет приоритетное значение. Параметр сжатия определяется осевым давлением контрольных образцов и также измеряется в кгс/см2. Марка морозостойкости определяется количеством циклов замораживания/размораживания, которые эталонный образец выдерживает, не теряя своих первоначальных свойств. Проектная марка морозостойкости имеет значение в том случае, если бетонная или железобетонная конструкция будет эксплуатироваться в условиях температурных перепадов.

Как определяется водонепроницаемость 

Водонепроницаемость определяется односторонним гидростатическим давлением  в кгс/см2, которое выдерживает  эталонный образец не пропуская  воду. Данная марка важна для конструкций, приоритетными параметрами которых  являются плотность и водонепроницаемость.

Каждая марка бетона назначается после соблюдения необходимых  условий испытания. Прочность эталонных  образцов для монолитных конструкций  определяется по истечении 28 суток  с момента формирования, сборные  конструкции проверяются в сроки установленные стандартами и техническими условиями.

Для монолитных конструкций  проектная марка бетона устанавливается  не раньше 90-180 суток при наличии  необходимого обоснования. «Подгонка» по сроку загружения позволяет использовать оптимальный объем цемента.

Методика расчета прочности 

Производя расчет прочности  бетона, в большинстве случаев, используют три одинаковых контрольных образца, которые были изготовлены серийно.

Чем выше плотность бетона, тем выше его устойчивость к растяжению. Относительно высокопрочных бетонов сопротивление растяжению несколько отстает. Именно потому марка растяжения бетона определяется из расчета 1/10-1/17 показателя прочности сжатия, а при испытании прочности на изгиб в рамках 1/6-1/10.

Главное требование к  бетону — однородность. Чтобы определить однородность бетона используют контрольные образцы, которые проходили испытание на прочность. Подразумевается, что данные образцы затвердевали и крепли в идентичных условиях. Прочность бетона определяется следующими показателями: соблюдение технологии приготовления, качество используемых заполнителей, тщательность при изготовлении и некоторые другие.

Гарантировать высокую  однородность бетона можно только в  том случае, если используются высококачественные заполнители и скрупулезно соблюдается технологический процесс.

Затвердевание бетона.

Результатом протекания физического и химического взаимодействия цемента и воды является затвердевания  бетона. Нормальные условия для качественного  взаимодействия — тепло и влага. Химические процессы между цементом и водой блокируются, если недостает влаги или он замораживается. Преждевременная остановка процесса затвердения негативно сказывается на качественных характеристиках полученного материала.

Математическое выражение  отвердевания бетонных конструкций, которые были изготовлены на портландцементе при температуре воздуха 18-22 и высокой влажности, имеет логарифмический вид: Rn = R28(lgn / lg28). В качестве Rn представлена прочность бетона, где n — количество суток (должно быть не меньше трех). В качестве R28 представлена марка бетона.

Формула используются специалистами  для определения сроков распалубки конструкции. Для получения более  точных показателей применяют данные опытной кривой увеличения прочности  бетона, которая формируется с помощью испытаний на прочность образцов 3, 7, 28 и 90-дневного срока. Следует помнить, что только по истечении 1-2 недель бетон приобретает от 60 до 80% своей итоговой прочности.

Морозостойкость бетона

Определяется количеством  циклов замораживания/размораживания, которые контрольные образцы переносят без снижения показателя прочности на сжатие до 5%, в сравнение с другими эталонным объектами одного срока затвердевания. Для определения морозостойкости дорожного бетона нужно учитывать еще и потерю массы, которая также не должна превышать 5%. На сегодняшний день существуют следующие марки бетона по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400 и F500.

По водонепроницаемости  бетон разделяют по маркам W2, W4, W6, W8 и W12. Показатель марки демонстрирует то давление воды, которое 15см испытуемый цилиндр выдерживает без проникновения воды внутрь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Способы зимнего  бетонирования.

Ответ:

 

Бетон, укладываемый зимой, должен зимой же приобрести прочность, достаточную для распалубки, частичной  нагрузки или даже для полной загрузки сооружения.

При любом способе  производства бетонных работ бетон  следует предохранять от замерзания до приобретения им минимальной (критической) прочности, которая обеспечивает необходимое  сопротивление давлению льда и в  последующем при положительных температурах способность к твердению без значительного ухудшения основных свойств бетона.

При бетонировании зимой  необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в  течение срока, устанавливаемого в  зависимости от заданной прочности. Это достигается двумя способами: первый – использованием внутреннего запаса теплоты бетона; второй – дополнительной подачей бетону теплоты извне, если внутренней недостаточно.