Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Требования, предъявляемые к воде

При получении материалов на основе минеральных вяжущих с целью снижения усадочных деформаций при твердении, ползучести искусственного камня при эксплуатации и регулирования его свойств, вводят минеральные и органические компоненты в виде тонкомолотого порошка(наполнителя) в красочные и мастичные составы, или более крупной фракции – мелкого (до 5 мм) и крупного (более 5 мм) заполнителей в строи-

тельные растворы и бетоны различного назначения.На долю заполнителей в растворах и бетонах приходится до 80 %объема. Их введением можно значительно изменить свойства искусственного камня: повышать прочность, используя плотные горные породы, снижать плотность и теплопроводность, за счет применения пористого заполнителя, придавать бетонам и растворам декоративность заполнителями из природного камня.Классификация заполнителей проводится по следующим показателям:− размеру зерен (мелкий – до 5 мм, крупный – от 5 до 70 мм);− форме зерен (угловатая – щебень, окатанная – гравий, волокни-

стая – древесные отходы)− структуре (при общей пористости менее 10 % – плотные, более

10 % – пористые);− насыпной плотности (граница между тяжелым и легким круп-

ным заполнителем – 1000 кг/м3, мелким – 1200 кг/м3).

При изготовлении бетонов используют также природную песчаногравийную смесь с содержанием песка 25 – 40 %.Качество заполнителей оценивают по зерновому или гранулометрическому составу, насыпной плотности, пустотности, содержанию вредных примесей и влажности. Кроме этого для крупного заполнителя определяют прочность и, в зависимости от условий работы будущей конструкции, такие специальные свойства как морозостойкость, кислотостойкость, жаростойкость и т. д.Гранулометрический состав является одной из важнейших характеристик, влияющих на свойства бетона. Для всех видов заполнителей ограничено содержание пылевидныхчастиц, повышающих водопотребность смеси, снижающих прочность сцепления поверхности заполнителя с цементным камнем, что приводит к уменьению прочности и морозостойкости бетона Для регулирования свойств бетонной (растворной) смеси и бетона(раствора) вводят химические добавки, количество которых по сухому веществу назначают в процентах от расхода цемента. Добавки могут быть твердыми и в виде водных растворов определенной концентрации. В зависимости от количества входящих веществ однокомпонентными и комплексными.

Специальные виды тяжелого бетона

Назначение и вид бетона.

Химическистойкие:

Бетонополимер,полимербетон, Высокая коррозионная стойкость по от-

ношению к щелочам, солям, кислотам, повышенная трещиностойкость, прочность на удар и истирание

полимерцементный:Повышенные водостойкость, износостойкость, трещиностойкость, коррозионная стойкость Покрытие дорог,полов и несущие

конструкции на химических предприятиях кислотостойкий

сульфатостойкий:В зависимости от концентрации сульфатов в агрессивной среде (по мере увеличения) в качестве вяжущего используют:

шлако- или пуццолановый портландцемент;сульфатостойкий порт-

ландцемент и шлакопортландцемент;

шлакощелочной: Шлаковые вяжущие, затворяемые щелочными

растворами Высокие водо-, морозо-, коррозионная и жаростойкость

Жаростойкие:В зависимости от макси-мальной температуры

применения

Радиационнозащитные:Цементные бетоны с особоплотными запол-

нителями: железосодержащими и баритовымирудами с добавлением

чугунного скраба и введением специальных химических добавок

Фибробетоны:Использование дисперсной тонковолокнистой

арматуры – фибр (металлических, стеклянных, базальтовых, полимер-

ных) Повышенная, ударная прочность, изностостойкость, тре-

Декоративные:В качестве вяжущего

применяют белые и цветные портландцементы,

Легкие бетоны с плотностью менее 2000 кг/м3 можно получить за

счет использования пористых заполнителей (легкий бетон), поризации цементного камня (поризованный бетон), введения газо- и пенообразующих добавок (ячеистый бетон), а также применением однофракционного крупного заполнителя при отсутствии мелкого и ограниченного расхода цемента (крупнопористый бетон).Вид и назначение легкого бетона определяют двумя показателями: пределом прочности на осевое сжатие в проектном возрасте и средней плотностью. По назначению в зависимости от плотности легкие бетоны подразделяют на конструкционные, для изготовления таких несущих конструкций как плиты перекрытий; конструкционно-теплоизоляционные, используемые в производстве ограждающих стеновых конструкций, плит покрытий, и теплоизоляционные, основное назначение которых теплозащита зданий и сооружений, трубопроводов и технологического оборудования. Назначение легких бетонов Керамзитобетон,Аглопоритобетон Шлакопемзобетон,Перлитобетон,Вермикулитобетон,Бетон на щебне из пористых горных пород

Разновидности легких бетонов Легкий бетон:керамзитобетон,гипсобетон,Воздушно-сухие,Ячеистый,бетон пенобетон, пенозолобетон

Агрессивность воздействия на бетон оценивают специальными нормами по антикоррозионной защите строительных конструкций. В зависимости от глубины разрушения бетона в течение 50 лет эксплуатации различают слабо-, средне- и сильноагрессивные среды.Так как в бетоне наибольшей химической активностью обладает це ментный камень, то, следовательно, и стойкость всего конгломерата: бетона, железобетона зависит от его состава, структуры и может рассматриваться с позиции трех основных видов коррозии цементного камня: выщелачивание, кислотный и солевой.

Первый вид – выщелачивание наблюдается в результате фильтрации воды через бетон. Этот вид коррозии наиболее опасен для тонкостенных железобетонных конструкций и конструкций, работающих под напором воды, таких, как плотины, дамбы, молы (гидротехнические). повысить стойкость бетона можно или за счет перевода гидрооксида кальция в более устойчивые и менее растворимые соединения, или путем целе направленного повышения плотности бетона. Ко второму виду коррозии относится снижение прочности бетона под действием кислотосодержащих сред. Разрушение и вымывание цементного камня, сопровождаемое обсыпанием несвязанного заполнителя,

происходит в поверхностных слоях, постепенно распространяясь вглубь

бетона. Коррозия третьего вида – солевая происходит в результате заполнения пор и пустот кристаллами солей, вызывающих перенапряжение материала, рост остаточных деформаций и разрушение бетонной конструкции. При действии сульфатных сред основным способом защиты является применение цементов, при гидратации которых получается наименьшее количество свободного гидрооксида кальция, участвующего в образовании крупных сульфатосодержащих кристаллов, вызывающих растягивающие

напряжения в бетоне. К этим вяжущим относятся пуццолановый и шлакопортландцементы, которые используют при слабой и средней степени агрессивности среды. Увеличение концентрации сульфатов требует применения более стойких, надежных минеральных вяжущих, которыми являются глиноземистый цемент, сульфатостойкий портландцемент и шлакопортландцемент.

При получении сборных железобетонных конструкций ускорение набора прочности бетоном достигается применением термообработки в атмосфере насыщенного пара. При работе с цементным бетоном на основе разновидностей портландцемента используют термовлажностную обработку (ТВО) при нормальном давлении и температуре до 95 %. Для силикатных бетонов на известково-кремнеземистом вяжущем и при условии

набора марочной прочности цементным бетоном - автоклавную обработку с температурой до 203 0С и давлением до 1,6 МПа.Режим термообработки включает следующие этапы: при нормальном давлении – выдержка до начала схватывания, подъем температуры до максимальной, изотермический прогрев, охлаждение; при автоклавной обработке - выдержка до начала схватывания, подъем температуры до 100 0С, подъем температуры и давления до максимальных значений, выдержка, снижение температуры до 100 0С и давления до нормального, охлаждение.Время выдержки и скорость подъема температуры, давления зависят от активности цемента, жесткости бетонной смеси и вида вводимых доба-

вок. При использовании высокоактивного цемента, бетонной смеси с низким водосодержанием и добавок ускорителей твердения, время выдерживания сокращается, скорость подъема температуры и давления увеличивается. Максимальная температура определяется активностью вяжущего, время выдерживания – необходимой прочностью бетона на выходе, которая при ТВО может составлять, по желанию заказчика, от 50 до 70 % марочной. При сохранении общей последовательности технологии получения сборног железобетона в зависимости от формы, размеров, массы и сложности выполнения конструкции применяют следующие способы производства: поточно-агрегатный, конвейерный и стационарные (стендовый, кассетный, блочный).По первому способу, который используют при производстве многслойных панелей, форму с бетоном перемещают краном от одного технологического поста к другому. Конвейерным способом получают простейшие плоские конструкции, расположенные в формах на движущейся металлической ленте. Особенность стационарного способа заключается в использовании стационарных крупноразмерных форм, снабженных паровыми рубашками для ТВО и навесными вибраторами для уплотнения бетонной смеси. Эту технологию используют при производстве крупноразмерных ферм, балок (стендовая), плит-перегородок в многосекционных вертикальных кассетах (кассетная) и крупноразмерных блоков на одну и две комнаты (блочная). С целью увеличения прочности бетона в конструкциях, работающих на растяжение и изгиб, используют преднапряженную арматуру или в ка-

честве вяжущего – напрягающий цемент. Натяжение арматуры с закреплением концов проводят механическим или электротермическим методом. Подготовленную таким образом преднапряженную арматуру или закрепляют согласно проекту в форме и заливают бетонной смесью или протягивают через специально полученные в затвердевшем бетоне каналы с последующей их заливкой цементно-песчаным раствором. После набора определенной прочности концы арматуры освобождают, переводя бетон в

сжатое состояние, позволяющее ему воспринимать более высокие изгибающе-растягивающие нагрузки.

Для обеспечения твердения при низкой положительной температуре необходимо использовать высокомарочные быстротвердеющие цементы, добавки ускорители твердения или комплексные состоящие из ускорителей и пластификаторов, позволяющие ускорить набор прочности за счет сокращения расхода воды. В связи с переходом воды при отрицательной температуре в твердофазовое кристаллическое состояние, исключающее возможность прохождения химических реакций гидратации, методы зимнего бетонирования предусматривают использование определенного вида энергии

для сохранения воды в жидком состоянии.В зависимости от вида используемой энергии способы подразделяют на безобогревные и обогревные. Первые используют энергию гидратации цемента – метод «термоса» или способность некоторых солей

(NaCl, CaCl2, K2CO3) при растворении в воде снижать температуру замерзания раствора – метод противоморозных добавок. По способу «термоса» получают массивные железобетонные фундаменты, защищенные с трех сторон слоем земли и с четвертой – наружной – плитным теплоизоляционным материалом определенной расчетной толщины. Для ускорения набора прочности применяют быстротвердеющие цементы, добавки ускорители Обогревные методы предусматривают прогрев бетона: контактным способом с использованием энергии пара, пропускаемого по специальным металлическим отсекам, расположенным по периметру конструкции – паропрогрев;− теплым воздухом от нагреваемого прибора (например, калорифера) подаваемым в замкнутый объем над бетонной конструкцией, ограниченный пленочным или листовым материалом – метод тепляка; − с применением электрической энергии,

Определение прочности бетона при получении и возведении конструкций чаще проводят путем испытания на прессе специально отформованных образцов-кубов определенного размера, твердевших вместе с бетонируемой конструкцией. Если оценивают несущую способность эксплуатируемых конструкций, то применяют выбуренные и выпиленные из бетонного массива образцы (кубы, цилиндры) или используют неразрушающие методы контроля. Наиболее распространенными являются механический – по диаметру отпечатка, полученного молотком Кашкарова, физический – пропускание через бетон ультразвуковой волны. Для получения высокопрочных бетонов необходимо использовать:высокомарочные цементы, плотный разнофракционный крупный заполни-

тель кубовидной формы, не содержащий вредных примесей, марка по прочности которого в два раза превышает проектируемую прочность бетона, мытый песок средней крупности, низкое водосодержание, добавки суперпластификаторы, обеспечивающие заданную удобоукладываемость бетонной смеси.металлических, минеральных, полимерных. Полученный материал – фибробетон обладает также повышенной прочностью на удар и истирание. При изготовлении конструкций, условия работы которых связаны с действием больших растягивающих и изгибающих нагрузок (пролетные

строения мостов, корпуса реакторов, телебашни и т. д.), применяют трещиностойкий, преднапряженный железобетон, в котором более полно используют несущие возможности бетона и арматуры. Бетон с аналогичными свойствами можно получить также за счет применения напрягающего цемента специально подобранного состава. Сжимающие напряжения в бетоне, ограниченном замкнутым объемом формы, возникают в результате об

разования крупнокристаллических продуктов гидратации цемента, приводящих к значительному расширению цементного камня. Такой бетон получил название – самонапряженный.

при сохранении общей последовательности технологии получения сборного железобетона в зависимости от формы, размеров, массы и сложности выполнения конструкции применяют следующие способы производства: поточно-агрегатный, конвейерный и стационарные (стендовый,кассетный, блочный). По первому способу, который используют при производстве многослойных панелей, форму с бетоном перемещают краном от одного технологического поста к другому. Конвейерным способом получают простейшие плоские конструкции, расположенные в формах на движущейся металлической ленте. Особенность стационарного способа заключается в использовании стационарных крупноразмерных форм, снабженных паровыми рубашками для ТВО и навесными вибраторами для уплотнения бетонной смеси. Эту технологию используют при производстве крупноразмер-

ных ферм, балок (стендовая), плит-перегородок в многосекционных вертикальных кассетах (кассетная) и крупноразмерных блоков на одну и две комнаты (блочная). С целью увеличения прочности бетона в конструкциях, работающих на растяжение и изгиб, используют преднапряженную арматуру или в качестве вяжущего – напрягающий цемент. Натяжение арматуры с закреплением концов проводят механическим или тротермическим методом.Подготовленную таким образом преднапряженную арматуру или закрепляют согласно проекту в форме и заливают бетонной смесью или протягивают через специально полученные в затвердевшем бетоне каналы с последующей их заливкой цементно-песчаным раствором. После набора определенной прочности концы арматуры освобождают, переводя бетон в сжатое состояние, позволяющее ему воспринимать более высокие изгибающе-растягивающие нагрузки.

37 Наиболее широкое внедрение нашли известково-кремнеземистые вяжущие, с использованием которых по автоклавной технологии, получают силикатные изделия. При использовании силикатных изделий учитывают их пониженную водостойкость, коррозионную и термостойкость. На основе известково-кремнеземистых вяжущих производят стеновые мелкоштучные материалы – кирпичи, камни, аналогичные по размерам и форме керамическим, плотные бетоны для несущих конструкций (плиты перекрытий, колонны и т. д.) и высокопористые ячеистые блоки за счет введения пено- и газообразующих добавок, которые, в зависимости от средней плотности, могут быть использованы для ограждающих конструкций или изделий теплоизоляционного и акустического назначения.

Асбестоцементные изделия

На основании портландцемента выпускают специальный класс тонкостенных изделий – асбестоцементные. Асбестоцементными называют искусственные каменные материалы, полученные затвердеванием отформованных изделий, состоящих из смеси цемента, асбеста и воды. Специальный бездобавочный (шиферный) портландцемент (до 85 %) должен иметь заданый минералогический состав и тонкость помола, обеспечивающие замедленные сроки схватывания и быстрый набор прочности. Тонковолокнистый

минеральный заполнитель – асбест (до 15 %), повышает, вследствие дисперсного объемного армирования, прочность изделий на удар, изгиб и растяжение. Применение этого заполнителя обеспечивает также огнестойкость,водонепроницаемость, тепло- и электрозащитные свойства. В зависимости от вида производимых материалов и условий их эксплуатации применяют мокрый (влажность до 85 %) и сухой (влажность до 18 %) способы производства. При мокром – изделия получают литьем на круглосетчатых машинах с использованием вакуумирования (водо-, нефте- и газопроводные

трубы, плоские и профилированные кровельные и облицовочные листы),при сухом – методом экструзии производят крупноразмерные листы (до 6 м), применяемые для изготовления стеновых, кровельных многослойных панелей. Используя прессование, получают облицовочные износостойкие плитки для пола и стен. Вследствие способности асбеста адсорбировать на своей поверхности

из воздуха канцерогенные вещества, в странах СНГ запрещено использование сбоцементных изделий для внутренней отделки жилых помещений.