Шпаргалка по "Строительству"

1 Механічне трамбування.  Основне застосування механічного  трамбування або пресування полягає  в рівномірному розподілі бетонної  суміші в заданому обсязі і  її ущільненні під дією прикладених  силових навантажень.

2 Вібрування. Вібрування – це коливальний процес, що характеризується величинами амплітуди, частоти й інтенсивності коливань.

4 Віброцентрифугування бетонної  суміші. Під час використання даного способу досягається зменшення витрат цементу й виходу рідкої фази.

5 Вібровакуумування. Вібровакуумування можна розділити на такі етапи: попередній розподіл суміші за допомогою вібрування; власне процес відбору частини води й доущільнення суміші за допомогою вакуум – щитів, відсмоктування води з бетонної суміші, яка відокремилася під час такого розрідження й стиснення, вібрування суміші з кількістю води, що залишилася, для усунення вертикальних капілярів, які утворилися під час вакуумування.

6 Вібропресування бетонної суміші. Фізико-механічні властивості вібропресованого бетону або віброваного бетону з притиском залежать від об'ємного змісту й щільності структури цементного каменю, складу, величини й міцності зерен заповнювача.

 

7.5. Важкий бетон — основний конструкційний будівельний матеріал, тому оцінці його міцнісних властивостей приділяється велика увага. Міцнісні характеристики бетону визначаються строго відповідно до вимог стандартів. Використовуються кілька показників, що характеризують міцність бетону. Неоднорідність бетону як матеріалу враховується в основній міцнісній характеристиці — класі бетону.

Міцність. Як і у всіх кам'яних матеріалів, межа міцності бетону при стиску значно (у 10...15 разів) вище, ніж при розтяганні й вигині. Тому в будівельних конструкціях бетон, як правило, працює на стиск. Коли говорять про міцність бетону, мають на увазі його міцність на стиск.

Пористість.. Причина її виникнення криється в надлишковій кількості води затворення. Бетонна суміш після правильного укладання являє собою щільне тіло. При твердінні частина води хімічно зв'язується мінералами цементного клінкера (для портландцементу близько 0,2 від маси цементу), а частина, що залишилася, поступово випаровується, залишаючи після себе пори.

Водопоглинання і проникність. Завдяки капілярно-пористій будови бетон може поглинати вологу як при контакті з нею, так і безпосередньо з повітря. Гігроскопічне вологовбирання у важкому бетоні незначне, але в легких  бетонів  (особливо  в  ячеїстих)  може  досягати відповідно 7..8 і 20..25 %.

Водопроникність бетону визначається в основному проникністю цементного каменю і контактної зони «цементний камінь — заповнювач»; крім того, шляхами фільтрації рідини через бетон можуть бути мікротріщини в цементному камені і дефекти зчеплення арматури з бетоном. Висока водопроникність бетону може призвести його до швидкого руйнування через корозію цементного каменю.

Морозостійкість — головний показник, що визначає довговічність  бетонних конструкцій у нашому кліматі. Морозостійкість бетону оцінюється шляхом поперемінного заморожування  при мінус (18 ± 2)° С і відтавання у воді при (18 + 2)° З попередньо насичених водою зразків випробуваного бетону. Тривалість одного циклу— 5...10 год  залежно від розміру зразків.

Теплопровідність важкого  бетону навіть у повітряно-сухому стані  велика — близько 1,2...1,5 Вт/(м •0С), тобто в 1,5...2 рази вище, ніж у цегли. Тому використовувати важкий бетон у конструкціях, що огороджують, можна тільки разом з ефективною теплоізоляцією. Легкі бетони ,особливо ячеїсті, мають невисоку теплопровідність 0,1...0,5 Вт/(м •0С) і їхнє застосування в конструкціях, що огороджують, переважніше.

Теплоємність важкого  бетону, як і інших кам'яних матеріалів, знаходиться в межах 0,75...0,92Дж/(кг •К); у середньому — 0,84 Дж/(кг •К).

 

7.6. Міцність є самою важливою властивістю бетону. Як і природний камінь, бетон краще опирається стиску, чим розтяганню, тому за критерій міцності прийнята межа міцності бетону при стиску. Низька міцність на розтягання, усувається в залізобетоні, коли розтягуючи напруги сприймає арматура. Близькість коефіцієнтів температурного розширення і міцне зчеплення забезпечують спільну роботу бетону і сталевої арматури в залізобетоні, як єдиного цілого. Міцність бетону наростає в результаті фізико-хімічних процесів взаємодії цементу з водою, що нормально проходять у теплих і вологих умовах. Взаємодія цементу з водою припиняється, якщо бетон висихає або замерзає. Раннє висихання або замерзання бетону непоправно погіршує його структуру і властивості.

Як і у всіх кам'яних матеріалів, межа міцності бетону при стиску значно (у 10...15 разів) вище, ніж при розтяганні й вигині. Тому в будівельних конструкціях бетон, як правило, працює на стиск. Коли говорять про міцність бетону, мають на увазі його міцність на стиск.

Міцність бетону прийнято оцінювати за середнім арифметичним значенням результатів випробування зразків даного бетону через 28 діб  нормального твердіння. Для  цього використовують зразки-куби розміром 150 х 150 х 150 мм, виготовлені з робочої бетонної  суміші і затверділі при (20 ± 2)° З на повітрі при відносній вологості 95 % (чи в інших умовах, що забезпечують збереження вологи в бетоні).

7.7. Клас бетону — це показник якості бетону за міцністю при нормативному коефіцієнті варіації 13,5%: В=Rст.сер.*0,778.

Поняття «клас бетону»  дозволяє призначати міцність бетону з урахуванням її фактичної чи можливої варіації. Чим менше мінливість міцності, тим вище клас бетону при  одній і тієї ж середній міцності. 
ДОСТ 26633—85 установлює наступні класи важкого бетону за міцністю на стиск (МПа):В 3,5; В5;В 7,5;В 10; В12,5;В 15; В20;В 25;В 30; В32,5; В40;В 45; В50; В55 і В 60. Так, у бетону класу В15 межа міцності при стиску не нижче 15 МПа з гарантованою забезпеченістю 0,95.

Для переходу від класу  бетону до середньої міцності можна  використовувати формулу 
Rср =  В/ 0,778, 
де В – клас бетону, МПа; 
Rср – середня міцність бетону на стиск, МПа.

Зростання міцності при стиску супроводжується відповідним збільшенням  значень міцності при розтягу, при  цьому зазвичай міцність бетону на осьове розтягування становить 1/10…1/17 міцності при стиску, а міцність при згині – 1/6…1/10.

7.8. Водонепроникність бетону визначається в основному проникністю цементного каменю і контактної зони «цементний камінь — заповнювач»; крім того, шляхами фільтрації рідини через бетон можуть бути мікротріщини в цементному камені і дефекти зчеплення арматури з бетоном. Висока водопроникність бетону може призвести його до швидкого руйнування через корозію цементного каменю.

Для зниження водопроникності  необхідно застосовувати заповнювачі  належної якості (з чистою поверхнею), а також використовувати спеціальні добавки, що ущільнюють (рідке скло, хлорне залізо) чи цементи що розширюються. Останні використовують для пристрою бетонної гідроізоляції.

За водонепроникністю  бетон поділяють на марки W0,2; W0,4; W0,6; W0,8 і Wl,2. Марка означає тиск води (МПА), при якому зразок-циліндр  висотою 15 см не пропускає воду при  стандартних випробуваннях.

Морозостійкість — головний показник, що визначає довговічність  бетонних конструкцій у нашому кліматі. Морозостійкість бетону оцінюється шляхом поперемінного заморожування  при мінус (18 ± 2)° С і відтавання у воді при (18 + 2)° З попередньо насичених водою зразків випробуваного бетону. Тривалість одного циклу— 5...10 год  залежно від розміру зразків. 
За марку по морозостійкості приймають найбільше число циклів «заморожування — відтавання», які зразки витримують без зниження міцності на стиск більше 5 % у порівнянні з міцністю контрольних зразків на початку випробувань. Установлено наступні марки бетону за морозостійкістю: F25; F35; F50; F75; F100...F1000.

7.9. Пластифікуючи добавки збільшують рухливість, тобто знижують жорсткість суміші, не знижуючи міцності, бетону. Як пластифікатори широко використовують поверхнево-активні речовини (ПАР), часто одержувані з вторинних продуктів та відходів хімічної промисловості. За характером дії розрізняють гідрофільно та гідрофобно-пластифікуючі добавки.

Представником гідрофільно-пластифікуючих добавок є ЛСТ (лігносульфонат технічний, колишня назва СДБ — сульфатно-дріжджева бражка). Як у рідкому, так і в твердому вигляді легко розчиняється у воді. До гідрофобно-пластифікуючих добавок належать милонафт, гід-рофобізуючі сполуки ГКЖ-10 (етилсиліконат натрію), ГКЖ-11 (метилсиліконат натрію), ГКЖ-94 (етилгідросилоксанова рідина). Прискорювачі твердіння призначаються насамперед для наближення строків розпалублення при монолітному бетонуванні, а у виробництві збірного залізобетону — для скорочення режимів теплової обробки виробів та збільшення оборотності борт-оснащення. Найпоширенішими в практиці прискорювачами є: хлорид кальцію СаСl2, сульфат натрію Na2SО4, поташ К2СО3, нітрати кальцію Са(NO3)2 та натрію NaNО3. Дія цих прискорювачів полягає в тому, що вони знижують розчинність гідроксиду кальцію Са(ОН)2, який утворюється при гідратації цементу. Цим стимулюється подальша гідратація клінкерних мінералів і збільшується кількість новоутворень, що зумовлює підвищене зростання міцності в перші 3...7 діб.

Іноді застосовують і комбіновані  добавки, наприклад нітрит-нітрат кальцію, нітрит-нітрат-хлорид кальцію. Щоб сповільнити тужавіння цементу, застосовують добавки, які одночасно зменшують водопотребу суміші та витрату цементу.

7.10. Деякі властивості цементу можна змінити, якщо застосувати відповідні добавки, що дозволить зменшити використання спеціальних цементів. Промисловість випускає велике число таких речовин. Їх вплив на властивості цементу вказується фірмами-виготівниками, проте конкретна дія кожної добавки має бути ретельно перевірена перед її безпосереднім вживанням. Прискорююча або уповільнююча дія відноситься до зростання міцності, але не до схоплювання цементу.

Хлористий кальцій

Введення хлористого кальцію  до складу бетонної суміші підвищує інтенсивність наростання міцності, і цей прискорювач застосовують при необхідності бетонування при знижених температурах (у районах з температурою від -11 до -7° З) або при терміновому ремонті. 

Хлористий кальцій підвищує швидкість тепловиділення суміші протягом перших декількох годинників: мабуть, він є каталізатором реакції гідратації C3S і C2S. Гідратація С3А при введенні хлористого кальцію в деякій мірі сповільнена, проте нормальний процес гідратації цементу не порушується. Хлористий кальцій може бути доданий до швидкотвердіючого і звичайного портландцементу. Чим вище швидкість тверднення самого цементу, тим раніше виявляється дія прискорювача. Проте хлористий кальцій не можна використовувати з глиноземистим цементом.

Швидкотвердіючий портландцемент в результаті добавки САСЬ може досягти  міцності 70 кгс/см2 у віці 1 доби, тоді як звичайний портландцемент може досягти цієї міцності лише на 3-7-у добу. До 28-добового віку міцність швидкотвердіючого цементу з добавкою і без добавки СаС12 практично одна і та ж, але звичайний портландцемент з добавкою СаС1г володіє більшою міцністю, чим без добавки.

7.11. Протиморозні добавки дозволяють проводити роботи з цементно-піщаними сумішами навіть холодною зимою.

Дія таких добавок спрямована на примусове зниження температурної  межі для замерзання води в розчині, тому, при температурах до мінус 30 не варто й турбуватися про повноцінне затвердіння бетону. Якщо ж сам бетон під дією надто низьких температур замерзає, тоді при відтаюванні процес набору міцності продовжиться, не порушуючи цілісності споруди. І, після місяця знаходження при плюсових температурах, бетон повноправно може вважатися затверділим, і цілісності конструкції ніщо не загрожуватиме.

Порошок або розчин хлориду  натрію та кальцію і є та протиморозна добавка, яка робить будівництво  практично круглорічним. Необхідну  кількість добавки вимірюють  в залежності від температурного порогу.

При виборі протиморозних добавок належить керуватися вимогами цих норм:

1 Підбір складу бетону з протиморозними добавками проводять відповідно до ГОСТ 27006-86. Облік впливу добавок, які вводяться, роблять шляхом перевірки рухливості бетонної суміші і часу її зберігання на пробних замісах.

2 Бетони з протиморозними  добавками повинні готуватися  у бетонозмішувальних установках, що розмішуються в опалюваних приміщеннях.

3 Температура на виході  із змішувача регулюється підігріванням води замішування і водного розчину добавки, а також додатково підігріванням заповнювачів.

4 Бетонні суміші на  виході із змішувача у залежності  від протиморозних добавок, які  застосову ються, повинні мати  таку температуру:

- з комплексними добавками, які включають хлористі солі, нітрати, поташ, - 5-15 °С;

- з добавками нітрату натрію, комплексними добавками із хлористих солей, нітратів, що містять сечовину, - 15-35 °С;

 

7.12. Найбільш повно сучасні можливості технології бетону були розкриті при створенні так званих бетонів нового покоління, які концептуально об'єднані під терміном "високофункціональні бетони" (High Performance Concrete -HPC). Під цим терміном розуміють бетони, що відповідають комплексу спеціальних взаємопоєднаних вимог до складу, технології і властивостей, які при традиційних підходах не завжди досягаються . За визначенням ці бетони мають повністю відповідати конкретному призначенню та умовам експлуатації .

Інтерес до високофункціональних бетонів (НРС), як до бетонів нового покоління пов'язаний значно більшою  мірою з їх високою довговічністю  і економічністю, ніж з високою  міцністю. Так прогнозований срок їх служби перевищує 100 років .

Можливим є також отримання  супердовговічних бетонів з терміном служби 500 років . Відмічається, що висока довговічність і міцність бетонів нового покоління забезпечується навіть при використанні високорухливих і литих бетонних сумішей, це визначає їх значні технологічні і економічні переваги у порівнянні з традиційними .

Але внутрішнє протиріччя полягає в тому, що на сучасному  етапі розвитку технології підвищення довговічності бетонів нерозривно пов'язане із зменшенням значень водо-цементного відношення (В/Ц) за рахунок використання суперпластифікаторів, що неминуче веде до отримання високих показників міцності . При цьому питання забезпечення довговічності бетонів з регульованими показниками міцності, в тому числі "традиційними" для практики сучасного будівництва в Україні залишаються відкритими .

Бетони нового покоління, що за визначенням повністю відповідають призначенню, підлягають такій класифікації:  
а) литі бетони та ті , які здатні до самовирівнювання та самоущільнення; 
б) торкрет - бетони; 
в) високоміцні бетони; 
г) бетони, які вміщують велику кількість доменних гранульованих шлаків, або золи-виносу; 
д) реакційно - порошкові бетони.