Doors4house.ru

Дор Хаус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

4 разновидности структуры бетона на основе цемента

4 разновидности структуры бетона на основе цемента

Бетон — строительный материал, искусственно созданный человеком. Структура бетона очень сложна, несмотря на то, что ключевых составляющих компонента — цемента, песка, воды и щебня — всего четыре. В зависимости от требуемой марки изделия на выходе при изготовлении используется различное пропорциональное соотношение основных ингредиентов. Многовековой опыт производства позволяет изготавливать раствор наивысшего качества.

Содержание

Безводные минералы клинкера при реакции с водой превращаются в гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферраты кальция. Все реакции являются экзотермическими, то есть протекают с выделением теплоты. На скорость гидратации влияют: степень помола цемента и его минеральный состав, количество воды, которой замешивается цемент, температура, введение добавок. [5] Степень гидратации зависит от водоцементного соотношения, и достигает своего максимального значения только через 1—5 лет. [6] [

1] Степень гидратации определяется различными способами: по количеству Ca(OH)2, по тепловыделению, по удельному весу цементного теста, по количеству химически связанной воды, по количеству негидратированного цемента, [

2] либо косвенно по показателям прочности цементного камня. [7] Продукты гидратации различаются по прочности. Основными носителями прочности являются гидросиликаты кальция. [6] В процессе гидратации клинкеров C3S и C2S помимо гидросиликатов кальция образуется гашёная известь Ca(OH)2, сохраняющаяся в цементном камне и препятствующая коррозии стали внутри цементного камня. [8]

Уравнения реакций для четырёх основных клинкерных минералов выглядят следующим образом [9] :

Структура

мелкозернистый бетон структура

Однородность структуры МБ достигается путем использования песка небольших фракций (до 5 мм). Также для данного материала характерен увеличенный объем цементного камня. Удельная поверхность и пустотелость заполнителя больше, чем соотношение песка и более крупного заполнителя, что в свою очередь предполагает использование большего количества цементного теста.

Для структуры данного материала характерно повышенное содержание пор. В зависимости от способа его производства, количество воздушных пор может составлять 5% и более. Большое их количество наблюдается при изготовлении тощих смесей и при использовании песка с минимальным размером фракций.

Разновидность бетона относительно связывающего вещества

Если рассматривать классы бетона по его внутренним наполнителям, то можно выделить следующие:

  1. На основе цемента. Цементный бетон – это смесь на основе клинкерного, портландского, шлакопортландского и пуццоланового цементов. Это самый распространений тип бетона. Его применяют при строительстве многоэтажных построек;
  2. Силикатные смеси. Бетон из таких смесей получают на основе вяжущих известняков. При производстве данного вида применяют автоклавы, где бетон подвергают термообработке для увеличения его силовых показателей.
  3. Гипсовые смеси. Этот вид бетонных смесей обладает высокой водопоглотимостью. Подобного рода бетон применяют при строительстве внутренних стен и потолков. Также стоит отметить, что он является бюджетным материалом;
  1. Шлаково-щелочная смесь. Бетоны на основе шлаковой щелочи выступают в качестве связывающего вещества. В такой смеси используются перемолотые шлаки. Этот материал обладает высокой устойчивостью к суровым внешним условиям;
  2. Полимерные смеси. В бетонных смесях на основе полимерных компонентов, главными связывающим компонентом являются: эпоксидные, полиэфирные и фурановые смолы. Смеси на этой основе не рационально применять для жилых или офисных зданий;
Читайте так же:
Как сделать цементный раствор для заделки трещин

Важно! Подобного рода материал используют исключительно при строительстве заводов, занимающихся химической промышленностью и переработкой металлов. Там, где необходима высокая износостойкость и устойчивость к всевозможным тепловым условиям

Специальные бетонные смеси. Такие смеси производят с добавлением компонентов на водной основе полимеров, что выступают в качестве затвердевающего компонента при его применении. Используемые полимерные компоненты являются отличным связывающим веществом. Они усиливают скрепление элементов в теле бетона. Подобного рода смеси отлично сопротивляются растяжению, морозостойкости и могут похвастаться превосходными водоотталкивающими свойствами.

FahFmkUXvIU.jpg

Область применения

Чаще всего мелкозернистые растворы используются при производстве армированных конструкций. Частота расположения арматуры не дает возможности проникновению классическому раствору, а мелкозернистые бетоны с легкостью проникнут в недоступное место.

Мелкофракционный раствор, благодаря своей главной характеристике – подвижности, с легкостью используется в ремонте трещин, заполнении соединительных швов. Перед гидроизоляционными работами стяжку подготавливают мелкозернистыми элементами.

В дорожном строительстве не обойтись без раствора, мелкозернистым бетоном выстилают дорожное полотно. Идеально подходит для производства тротуарной плитки, бордюров. В районах, где отсутствуют залежи природного камня, доставка из других районов может быть экономически не выгодной. Идеальным заменителем в любой строительной, ремонтной работе выступает мелкозернистый бетон.

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемость — это способность бетона сопротивляться прохождению воды под давлением через его структуру. Другими словами, это уровень гидроизоляции бетона. Для обозначения класса водонепроницаемости бетона используется буква «W» с цифрами от 2 до 20.

Проницаемость бетона обозначают предельным давлением воды на серию образцов в течение установленного периода времени, либо коэффициентом фильтрации — масса воды, прошедшая через образец при постоянном давлении. Цифры в данном случае обозначают максимальное выдержанное давление.

Свойства

Водонепроницаемость бетона зависит от ряда факторов:

  • Плотность структуры бетона, степень уплотнения.
  • Количество цемента.
  • Водоцементное соотношение В/Ц (вода поделенная на цемент).
  • Химические добавки.
  • Условия твердения бетона.
  • Водонепроницаемость крупного заполнителя.
Читайте так же:
Как рассчитать количество цемента при стяжке

как правильно подобрать марку бетона

Плотность структуры бетона зависит от правильности подобранного состава бетона, направленного на уменьшение пустот между компонентами, а также от последующего механического воздействия на бетон, чаще всего — вибрирования.

Количество цемента является едва ли не самым ключевым фактором, влияющим на водонепроницаемость. С увеличение количества цемента уменьшается водоцементное соотношение, а вместе с этим — количество пор в бетоне, уменьшается расслоение бетонной смеси и увеличивается плотность структуры. Причем если в бетоне используется марка цемента ПЦ-400, то это лучше сказывается на водонепроницаемости бетон нежели использование цемента ПЦ-500, так как дозировка цемента марки ПЦ-400 на 1 м.куб. бетона выше, но его рекомендуется использовать только до 25 класса бетона.

Водоцементное соотношение. Чем выше водоцементное соотношение, тем ниже прочность бетона, тем ниже водонепроницаемость. Общеизвестный факт, что для прохождения реакции твердения бетона требуется порядка 25% процентов воды от массы цемента, а по факту используется от 40 до 70%, остальная вода требуется для создания подвижности бетона. Оставшаяся после процесса схватывания вода в структуре бетона испаряется, при этом образуя поры (капилляры), которые в свою очередь увеличивают водопроницаемость. Поэтому для затворения бетонной смеси следует использовать минимальное количество воды. Именно по этой причине запрещается добавлять большое количество воды в бетон на объекте для увеличения подвижности.

Химические добавки позволяют увеличивать подвижность бетонной смеси без существенного увеличения количества цемента, при этом, не значительно увеличивая количество воды, что положительно сказывается на водоцементном отношении.

Условия твердения бетона — это микроклимат, при котором бетон созревает. Необходимо создавать благоприятные условия для максимального набора прочности бетона. Этому посвящена отдельная статья.

водонепроницаемость бетона - от чего зависит

Испытания бетона на водонепроницаемость

Испытание бетона на водонепроницаемость производят по ГОСТу 12730.5-84. Существуют 4 метода определения водонепроницаемости бетона:

  1. Метод «мокрого пятна».
  2. Определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации.
  3. Ускоренный метод определения коэффициента фильтрации (фильтратометром).
  4. Ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости.

Заключение

В конце нашей статьи хотелось бы заострить внимание на нескольких моментах:

Классификация бетонов

Бетон используют в самых разных строениях и конструкциях, где требования к нему могут быть самыми разными.

Ключевой параметр любого бетона – это его состав, который обеспечивает необходимую прочность бетонной конструкции и её долговечность в заданных эксплуатационных условиях. Но, для подбора правильного состава надо понимать, какой именно бетон вам нужен, и какие задачи он должен выполнять.

Читайте так же:
Компании по цементу бетону

Для систематизации рецептур бетонной смеси, в зависимости от места его применения был разработан ГОСТ 25192-2012, который определяет основные параметры классификации различных типов бетона.

В соответствии с этим ГОСТ бетоны классифицируются по следующим признакам:

  • основное назначение;
  • стойкость к видам коррозии;
  • вид вяжущего;
  • вид заполнителей;
  • структура;
  • условия твердения;
  • прочность;
  • темп набора прочности;
  • средняя плотность;
  • морозостойкость;
  • водонепроницаемость;
  • истираемость.

Основное назначение

Это деление бетонов на конструкционные и специальные.

Конструкционный – это бетон общего назначения, использующийся для возведения зданий и сооружений.

Специальный – это модифицированный различными заполнителями и добавками бетон, выполняющий декоративные, тепло- и гидроизоляционные, радиационнозащитные и иные функции.

Коррозионная стойкость

По этому признаку бетоны делят на 5 классов экспозиции:

  • XO – для использования в обычной среде без риска повышенного коррозионного воздействия;
  • XC – стойкие к коррозии арматуры, возникающей из-за воздействия углекислого газа из окружающей среды;
  • XD и XS – стойкие к воздействию хлоридов, содержащихся например в морской воде, или противогололедных реагентах;
  • XF – стойкие к коррозии, возникающей в результате чередования циклов замораживания и оттаивания (фактически, это разрушение бетона, возникающее из-за попеременного замерзания и оттаивания влаги в бетоне);
  • XA – стойкие к химической коррозии, возникающей из-за особых условий эксплуатации (химические производства и т.д.)

Каждый класс обозначается двумя буквами и цифрой, подробно они представлены в ГОСТ 31384-2017.

Вид вяжущего

Эта классификация делит бетоны по типу основного связующего компонента на:

  1. Цементные – традиционный бетон общестроительного назначения;
  2. Известковые – бетоны воздушного или автоклавного твердения, используются чаще всего в различных легких блоках, штукатурках (в том числе колерованных декоративных), звуко- и теплоизоляционных материалах;Б
  3. Шлаковые – лёгкие бетоны с повышенной трещиноустойчивостью и морозостойкостью;
  4. Гипсовые – бетоны с ускоренным набором прочности, используются чаще всего в изготовлении элементов декоративной отделки интерьеров (лепнина, карнизы и т.п.), в качестве штукатурных растворов и для возведения различных ненагруженных перегородок и панелей;
  5. Специальные – например, полимербетон – относительно «молодые» строительные материалы, где в качестве вяжущего используются различные полимеры, используются в декоративно-отделочных изделиях из искусственного камня, характеризуются высокой стойкостью к атмосферным осадкам, морозу и низкой стоимостью, в сравнении с природным камнем.
Читайте так же:
Взвешивание силосов с цементом

Вид заполнителя

Заполнитель бетонной смеси напрямую влияет на итоговую прочность и плотность готового изделия или конструкции. Заполнители делят на:

  1. Плотные – гравий, щебень, песок.
  2. Пористые – пемза, керамзит и иные легкие природные материалы.
  3. Специальные – металлическая дробь, руда, различные полимерные материалы (вспененный полистирол).

Структура

Бетоны делят на следующие типы внутренней структуры:

    Плотная – структура бетона, в которой пространство между зернами заполнителей полностью занято цементным камнем и порами воздуха, объем которых не превышает 7 % всего объема;

Условия твердения

Бетон может твердеть при:

  1. Естественных условиях – без дополнительных мер по обеспечению нормального набора прочности;
  2. Условиях тепловой обработки без повышения давления – смесь требует обогрева для нормального процесса набора прочности;
  3. Условиях тепловой обработки при повышенном давлении (автоклавный бетон) – твердение смеси проходит в специальной печи, часто используется при изготовлении различных штучных изделий (плитка, блоки, панели, декоративные элементы).

Прочность

От прочности зависит, какую нагрузку сможет выдержать конструкция из бетона, без разрушения, что влияет на долговечность, надёжность и безопасность здания или сооружения. Выделяют два основных типа:

  1. Средней прочности (класс прочности при сжатии менее, либо равен В50) – это основной строительный материал в частном домостроении, отделочных и ремонтных работах самого широкого спектра;
  2. Высокопрочные (класс прочности при сжатии более, либо равен В55) – применяются в конструкциях высотных зданий, бетонных изделиях сложных форм и различных высоконагруженных объектах (дамбы, плотины, туннели и т.д.)

От требований к прочности бетона напрямую зависит подбор типа цемента, заполнителей и модифицирующих добавок.

Соответствие классов и марок бетона:

Класс бетонаСредняя плотность класса, кгс/см 2Соответствующая марка бетона
В565М75
В7,598М100
В10131М150
В12,5164М150
В15196М200
В20262М250
В25327М350
В30393М400
В35458М450
В40524М550
В45589М600
В50655М600
В55720М700
В60786М800
В65851М900
В70916М900
В75982М1000
В801047М1000

Скорость набора прочности

В этом критерии рассматривается скорость набора прочности в нормальных условиях, в современном строительстве выделяют два типа, различающихся по отношению прочности на вторые сутки к 28-м (R2/R28):

  1. Быстротвердеющие (R2/R28 больше 0,4);
  2. Медленнотвердеющие (R2/R28 меньше, либо равно 0,4).
Читайте так же:
Как укрепить цементную дорожку

Средняя плотность

Это средняя плотность сухой затвердевшей бетонной смеси в кг/м3, обозначаемая маркой D:

  1. Особо легкие (марки по средней плотности менее D800);
  2. Легкие (марки по средней плотности от D800 до D2000);
  3. Тяжелые (марки по средней плотности более D2000 до D2500);
  4. Особо тяжелые (марки по средней плотности более D2500).

Морозостойкость

Постоянное сезонное замерзание и оттаивание влаги в бетоне постепенно приводит к его разрушению. Для расчета долговечности возводимой конструкции в заданных климатических условиях бетон делят на марки по морозостойкости (F). Данная марка обозначает гарантированное количество циклов заморозки/разморозки образца выбранного бетона, которое он выдерживает без снижения своей прочности.

Бетоны делят на:

  1. Низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F50 и менее);
  2. Средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F50 до F300);
  3. Высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более F300).

Водонепроницаемость

Стойкость бетона к проникновению воды напрямую влияет не только на его долговечность, но и на микроклимат и безопасность внутренних помещений. Излишняя сырость способствует развитию и росту плесени и грибка.

Для определения марки водонепроницаемости (W) используют испытания цилиндрического образца бетона высотой 15 см на стойкость к проникновению воды, подаваемой под давлением. Число атмосфер (или мега Паскалей), которое выдержит образец без пропуска через себя воды и будет маркой водонепроницаемости бетона.

  1. Низкая водонепроницаемость (марка менее W4);
  2. Средняя водонепроницаемость (марка от W4 до W12);
  3. Высокая водонепроницаемости (марка более W12).

Истираемость

В случае если бетон используется, как покрытие для полов, дорожек, паркингов, пандусов или иных поверхностей, подверженных износу от проезда автомобилей, ходьбы людей, перемещения грузов и т.д., важным параметром становится стойкость бетона к истираемости. По истираемости бетон делят на три марки (G):

  1. G1 — низкая степень истираемости, подходит для условий сильной загруженности: плиты дорог и тротуаров на магистральных трассах и улицах, аэродромное покрытие, плиты перекрытий с повышенной нагрузкой от ходьбы;
  2. G2 – средняя степень, применяется для элементов лестниц общественных зданий, покрытия подземных переходов и т.п.);
  3. G3 – высокая степень истираемости. Бетон с такой маркой более всего распространён в частном строительстве, а также подходит для устройства дорог и тротуаров в жилом секторе, с низкой транспортной нагрузкой и лестниц жилых домов.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector