Использование добавок для улучшения свойств бетона

ГОУВПО

Дальневосточный Государственный  Университет

Путей Сообщения 
 
 

Кафедра: «Экономика строительства и

технология  строительных материалов» 
 

Реферат

На  тему: «Использование добавок для улучшения  свойств бетона» 
 
 
 
 

                                                                                           Выполнил: Богуш.А.Л

                                                                   Группа:43Г

    Проверил: Красовский  П.С. 

  Хабаровск

2010г.

Содержание:

Введение ________________________________________3

1.Свойства бетонов________________________________4

2.Виды и роль  добавок_____________________________9

3. Centrament Rapid 680 ___________________________11

4. Суперпластификатор с-3__________________________13

5. Суперпластификаторы___________________________15 

6. Применяемые современные добавки для бетонов___16 

Заключение______________________________________18 

Список литературы________________________________19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Бетоны - искусственные  каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси, которая  состоит из вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного заполнителя, взятых в определенных пропорциях.

Вяжущее вещество и вода являются активными составляющими  бетона. В результате реакции между  ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей.

Основную классификацию  бетонов производят по плотности, зависящей, от плотности цементного камня, вида заполнителей и структуры бетона.

Бетон ценен  тем, что ему можно придавать  самые разнообразные свойства, изменяя  в широких пределах прочность, плотность, теплопроводность, и изготавливать  из него сборные конструкции, изделия  и монолитные сооружения различной  формы и назначения.

Получить бетон, удовлетворяющий всем поставленным требованиям, можно при правильном подборе материалов, точном расчете  составов, при механизированных способах приготовления, укладки и уплотнения бетонной смеси, при правильном уходе  за уложенным бетоном в начальный  период его твердения.

Для регулирования  свойств бетона, бетонной смеси и  экономии цемента применяют различные  виды добавок в бетонах.

 Существует  несколько видов добавок: 

1. Химические  добавки, добавляемые в бетон  в небольшом количестве (0,1-2% от  массы цемента).

2. Тонкомолотые  добавки, добавляемые в бетон  в количестве 5-20% и более для  экономии цемента или для получения  плотного бетона при малых  расходах цемента.  
 

1.Свойства бетонов

Качество бетонов  и растворов обычно оценивается  показателями свойств, основными из которых являются: прочность при  сжатии и растяжении, средняя плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, техническая вязкость, воздухо-, газонепроницаемость, долговечность и др.

Технические свойства бетонной смеси

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством  бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т.е. способность  заполнять форму при данном способе  уплотнения, сохраняя свою однородность.

Для оценки удобоукладываемости  используют три показателя:

подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой  структурной прочности смеси;

жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;

связность, характеризуемую  водоотделением бетонной смеси после  ее отстаивания.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют  как среднее двух определений, выполненных  из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость  бетонной смеси характеризуется  жесткостью.

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для  выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси  в приборе для определения  жесткости.

Связность бетонной смеси обуславливает однородность строения и свойств бетона. Очень  важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, при этом часть воды отжимается вверх. Уменьшение количества воды затворения при применении пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей являются главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей.

Удобоукладываемость бетонной смеси

Количество воды затворения является основным фактором, определяющим удобоукладываемость  бетонной смеси. Вода затворения (В, кг/м3) распределяется между цементным  тестом (Вц) и заполнителем (Взап): В= Вц + Взап. Количество воды в цементном  тесте определяют его реологические  свойства: предельное напряжение сдвига и вязкость, а следовательно, и  технические свойства бетонной смеси - подвижность и жесткость.

Водопотребность заполнителя  Взап является его важной технологической  характеристикой; она возрастает с  увеличением суммарной поверхности  зерен заполнителя и поэтому  велика у мелких песков.

Для обеспечения  требуемой прочности бетона величина водоцементного отношения должна сохраняться  постоянной, поэтому возрастание  водопотребности вызывает перерасход цемента. При мелких песках он достигает 15-25%, поэтому мелкие пески следует  применять после обогащения крупным  природным или дробленым песком и с пластифицирующими добавками, снижающими водопотребность.

Деформативные свойства бетона

Под нагрузкой бетон  ведет себя иначе, чем сталь и  другие упругиe материалы. Конгломератная структура бетона определяет его  поведение при возрастающей нагрузке осевого сжатия.

Область условно  упругой работы бетона - от начала нагружения до напряжения сжатия, при котором  по поверхности сцепления цементного камня с заполнителем образуются микротрещины.

Опыты подтвердили, что при небольших напряжениях  и кратковременном нагружения для  бетона характерна упругая деформация, подобная деформации пружины. 

Модуль упругости  бетона возрастает при увеличении прочности  и зависит от пористости: увеличение пористости бетона сопровождается снижением  модуля упругости.

При одинаковой марке  по прочности модуль упругости легкого  бетона на пористом заполнителе меньше в 1,7-2,5 раза тяжелого. Еще ниже модуль упругости ячеистого бетона. Таким  образом, упругими свойствами бетона можно  управлять, регулируя его структуру. Модуль упругости бетона при сжатии и растяжении принимают равными  между собой:

Есж = Ер = Еб.

Ползучестью называют явление увеличения деформаций бетона во времени при действии постоянной статической нагрузки.

Ползучесть зависит  от вида цемента и заполнителей, состава бетона, его возраста, условий  твердения и влажности. Меньшая  ползучесть наблюдается при применении высокомарочных цементов и плотного заполнителя - щебня из изверженных  горных пород. Пористый заполнитель  усиливает ползучесть, поэтому легкие бетоны имеют большую ползучесть по сравнению с тяжелыми.

Преждевременное высыхание  бетона ухудшает структуру и увеличивает  его ползучесть. Однако насыщение  водой затвердевшего бетона может  вызвать рост ползучести.

Ползучесть и связанная  с ней релаксация напряжений может  играть отрицательную роль. Например, ползучесть бетона приводит к потере натяжения; в предварительно напряженных  железобетонных конструкциях.

Усадка и набухание  бетона

При твердении на воздухе происходит усадка бетона, т.е. бетон сжимается и линейные размеры бетонных элементов сокращаются. Усадка слагается из влажностной, карбонизационной и контракционной составляющих. Вследствие усадки бетона в железобетонных и бетонных конструкциях возникают усадочные напряжения, поэтому сооружения большой протяженности разрезают усадочными швами во избежание появления трещин. Ведь при усадке бетона 0,3 мм/м в сооружении длиной 30 м общая усадка составляет около 10 мм. Массивный бетон высыхает снаружи, а внутри он еще долго остается влажным. Неравномерная усадка вызывает растягивающие напряжения в наружных слоях конструкции и появление внутренних трещин на контакте с заполнителем и в самом цементном камне.

Для снижения усадочных  напряжений и сохранения монолитности конструкций стремятся уменьшить  усадку бетона. Наибольшую усадку имеет  цементный камень. Введение заполнителя  уменьшает количество вяжущего в  единице объема материала, при этом образуется своеобразный каркас из зерен  заполнителя, препятствующий усадке. Поэтому  усадка цементного раствора и бетона меньше, чем цементного камня.

Бетон наружных частей гидротехнических сооружений, цементно-бетонных дорог периодически увлажняется  и высыхает. Колебания влажности  бетона вызывают попеременные деформации усадки и набухания, которые могут  вызвать появление микротрещин  и разрушение бетона.

Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона определяют путём попеременного  замораживания в холодильной  камере при температуре от 15 до 20°С и оттаивания в воде при температуре 15-20°С бетонных образцов кубов с  размерами ребра 10, 15 или 20 см (в зависимости  от наибольшей крупности заполнителя). Образцы испытывают после 28 суток  выдержки в камере нормального твердения  или через 7 суток после тепловой обработки. Контрольные образцы, предназначенные  для испытания на сжатие в эквивалентном  возрасте, хранят в камере нормального  твердения. Морозостойкость бетона зависит от качества примененных  материалов и капиллярной, пористости бетона. Объем капиллярных пор  оказывает решающее влияние на водопроницаемость  и морозостойкость бетона. Морозостойкость  бетона значительно возрастает, когда  капиллярная пористость менее 7%.

Водонепроницаемость бетона

С уменьшением объема капиллярных макропор снижается  водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона. Для уменьшения водонепроницаемости  в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие (алюминат натрия) и гидрофобизующие добавки. Нефтепродукты (бензин, керосин и др.) имеют меньшее, чем у воды, поверхностное натяжение, поэтому они легче проникают  через обычный бетон. Для снижения фильтрации нефтепродуктов в бетонную смесь можно вводить специальные  добавки (хлорное железо и др.). Проницаемость  бетона по отношению к воде и нефтепродуктам резко уменьшается, если вместо обычного портландцемента применяют расширяющийся.

Теплофизические свойства бетона

Теплопроводность - наиболее важная теплофизическая характеристика бетона, в особенности применяемого в ограждающих конструкциях зданий.

Теплопроводность  тяжелого бетона в воздушно-сухом  состоянии 1,2 Вт/(м.°С), т.е. она в 2-4 раза больше, чем у легких бетонов (на пористых заполнителях и ячеистых). Высокая теплопроводность является недостатком тяжелого бетона. Панели наружных стен из тяжелого бетона изготавливают  с внутренним слоем утеплителя.

Теплоемкость тяжелого бетона изменяется в узких пределах -0,75-0,92 Вт/(м. С°).

Линейный коэффициент  температурного расширения бетона составляет около 0,00001 °С, следовательно, при увеличении температуры на 50 °С расширение достигает  примерно 0,5 мм/м. Во избежание растрескивания сооружений большой, протяженности  разрезают температурно-усадочными швами.

Крупный заполнитель  и раствор, составляющие бетон, имеют  различный коэффициент температурного расширения и будут по разному  деформироваться при изменении  температуры. Большие колебания  температуры (более 80°С) смогут вызвать  внутреннее растрескивание бетона вследствие различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора. Характерные  трещины распространяются по поверхности  заполнителя, некоторые из них образуются в растворе, а иногда и в слабых зернах заполнителя. Внутреннее растрескивание можно предотвратить, если позаботиться о подборе составляющих бетона с близкими коэффициентами температурного расширения 

2. Виды , роль добавок.

Роль добавок  заключается, в основном, в активизации  процесса гидратации цемента, вызывающей ускоренное образование гелей. В  результате энергичных реакций обмена ускоренно выделяется свободная  известь в раствор и повышается растворимость силикатных составляющих цемента, что приводит к образованию  гелей гидроксидов металла и  кальция. Одновременно ускоряется коагуляция появляющегося коллоидного раствора, при которой сближаются зерна  цемента и частицы гидратных  новообразований.