Бетон. Тема №8

1.

Тема №8
«БЕТОН»

2.

Бетон (на неорганических вяжущих веществах) – это искусственный
каменный материал, получаемый в результате формования и отвердевания
рационально подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего
вещества, воды, заполнителей и различных добавок.
Преимущества бетона как строительного материала:
Возможность механизации и автоматизации производства;
Возможность изготовления конструкций любой формы;
Высокая долговечность и огнестойкость бетона;
Возможность вариации свойств бетона в широких пределах.
Основные недостатки бетона:
Прочность на растяжение в 10…15 раз ниже прочности на сжатие;
Неоднородность свойств бетона, прежде всего, прочности.

3.

1. Классификация бетонов
ГОСТ 25192-2012 «Бетоны. Классификация и общие технические требования»
1) По основному назначению:
Конструкционные;
Специальные (жаростойкие, химически стойкие, радиационно-защитные,
декоративные, теплоизоляционные);
2) По стойкости к видам коррозии:
А – бетоны, эксплуатируемые в среде без риска коррозионного воздействия (XO);
Б – бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием
карбонизации (XC);
В – бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием
хлоридов (XD и XS);
Г – бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием
попеременного замораживания–оттаивания (XF);
Д – бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей химическую коррозию (XA).

4.

1. Классификация бетонов
3) По виду вяжущего вещества:
цементные;
известковые;
шлаковые;
гипсовые;
специальные (например, полимербетоны).
4) По виду заполнителя:
на плотных заполнителях;
на пористых заполнителях;
на специальных заполнителях;
5) По структуре:
Плотной структуры;
Поризованной структуры;
Ячеистой структуры;
Крупнопористой структуры;

5.

1. Классификация бетонов
6) По условиям твердения:
Твердеющие в естественных условиях;
Твердеющие в условиях ТВО при атмосферном давлении;
Твердеющие в условиях ТВО при давлении выше атмосферного (автоклавного
твердения).
7) По прочности:
Бетоны средней прочности (класс прочности при сжатии B50 и менее);
Высокопрочные бетоны (класс прочности при сжатии B55 и выше).
8) По скорости набора прочности в нормальных условиях:
Быстротвердеющие
Медленнотвердеющие
;
;
9) По средней плотности:
Особо лёгкие (марки по средней плотности менее D800);
Легкие (марки по средней плотности D800…D2000);
Тяжелые (марки по средней плотности D2000…D2500);
Особо тяжелые (марки по средней плотности более D2500).

6.

1. Классификация бетонов
10) По морозостойкости:
Бетоны низкой морозостойкости (F50 и ниже);
Бетоны средней морозостойкости (свыше F50 до F300);
Бетоны высокой морозостойкости (свыше F300).
11) По водонепроницаемости:
Бетоны низкой водонепроницаемости (ниже W4)
Бетоны средней водонепроницаемости (W4…W12);
Бетоны высокой водонепроницаемости (свыше W12).
12) По истираемости:
Бетоны низкой истираемости (марка по истираемости G1 – не более 0,7 г/см2);
Бетоны средней истираемости (марка по истираемости G2 – не более 0,8 г/см2);
Бетоны высокой истираемости (марка по истираемости G3 – не более 0,9 г/см2).

7.

2. Материалы для бетонов
2.1. Цемент
Вид цемента устанавливается в зависимости от условий эксплуатации
конструкций с учетом возможного коррозионного воздействия среды.
Марка (класс) цемента устанавливается в зависимости от требуемой прочности
бетона по таблицам. Обычно R ц ≈ (1,5…2) R 28 ;
Расход цемента назначается по расчету, но не менее минимального значения,
определяемого из следующих соображений:
Обеспечение объема цементного теста, достаточного для получения бетона
плотной структуры – 150…270 кг на 1 м3 бетона в зависимости от вида
цемента, вида армирования (ненапрягаемая или напрягаемая арматура),
степени агрессивности среды (ГОСТ 26633–2015. Бетоны тяжелые и
мелкозернистые. Технические условия).
Обеспечение стойкости бетона в агрессивных средах – 260…360 кг на 1 м3
бетона в зависимости от агрессивности среды (СП 28.13330.2017. Защита
строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП
2.03.11–85).
Оптимальный расход цемента в среднем составляет 10…15 % по массе.

8.

2. Материалы для бетонов
2.2. Заполнители
Мелкий заполнитель
(зерна размером 0,16…5 мм)
ПЕСОК
Крупный заполнитель
(зерна размером 5…70 мм)
ЩЕБЕНЬ
ГРАВИЙ
(зерна остроугольной
формы)
(зерна окатанной
формы)

9.

2. Материалы для бетонов
Заполнитель – материал зернистого строения, входящий в состав
строительных растворов, бетонов, не вступающий в химическую реакцию с
вяжущими веществами.
Песок – природный неорганический сыпучий материал с крупностью зерен
до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных
горных пород и получаемый при разработке гравийно-песчаных и песчаных
месторождений.
Щебень из горных пород – неорганический зернистый сыпучий материал
с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород,
гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или
некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд.
Для бетонов класса по прочности B40 и выше используют щебень.
Гравий из горных пород – неорганический зернистый сыпучий материал с
зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый рассевом природных
гравийно-песчаных смесей.

10.

2. Материалы для бетонов
Заполнители составляют до 80% объема бетона. Стоимость заполнителей 40…60%
стоимости бетона.
Назначение заполнителей:
Сокращение расхода цемента;
Улучшение свойств бетона за счет создания жесткого каркаса;
Повышение прочности и модуля упругости бетона;
Снижение усадки (усадка цементного камня 1…2 мм/м) и ползучести бетона,
повышение долговечности;
Придание бетону специальных свойств.
Основная характеристика заполнителей
– зерновой состав, определяемый рассевом
пробы на стандартных ситах.
По результатам рассева строят графики
зернового состава заполнителей.

11.

2. Материалы для бетонов
При определении состава бетона заполнители необходимо подбирать
таким образом, чтобы обеспечить минимальную межзерновую пустотность,
снизив тем самым до минимума расход наиболее дорого компонента бетона –
цемента.
Существует оптимальный диапазон по зерновому составу заполнителей,
обеспечивающий минимальный расход цемента. Этот диапазон представлен
граничными линиями на графиках зернового состава заполнителей. График
зернового состава применяемого заполнителя должен размещаться в
обозначенной оптимальной зоне.
Различают
рядовой заполнитель, содержащий зерна различных
размеров, и фракционированный – когда зерна заполнителя разделены на
отдельные фракции, включающие зерна близких между собой размеров.
Зерновой состав называют непрерывным, если в нем встречаются зерна
всех размеров – от наибольшего до наименьшего. Если в заполнителе
отсутствуют зерна какого-либо промежуточного размера, то такой зерновой
состав называют прерывистым. Наиболее эффективен непрерывный зерновой
состав.

12.

2. Материалы для бетонов
Графики зернового состава заполнителей
Песок
Крупный заполнитель
Зерновой состав песка оценивается рассевом
Зерновой состав крупного заполнителя
на стандартных ситах размером 0,16; 0,315; 0,63; оценивается рассевом на стандартных
1,25; 2,5; 5; 10 мм.
ситах размером 5; 10; 20; 40; 70 мм.
Пески классифицируют по крупности в
зависимости от модуля крупности:
MK
A2,5 A1,25 A0,63 A0,315 A0,16
100

13.

2. Материалы для бетонов
Требования к мелкому заполнителю:
Соответствие зернового состава требованиям ГОСТ.
Истинная плотность песка 2000…2800 кг/м3.
Пустотность песка желательна менее 38%.
Зерен размером 5…10 мм < 5%.
Зерен размером свыше 10 мм быть не должно.
Содержание пылевидных и глинистых частиц, определяемое методом
отмучивания, не должно превышать 3%, для бетонов класса В60 и выше –
не более 2%. Мелкие частицы увеличивают водопотребность бетонной
смеси и расход цемента. Глинистые частицы снижают морозостойкость.
Органические примеси не допускаются.

14.

2. Материалы для бетонов
Требования к крупному заполнителю:
Соответствие зернового состава требованиям ГОСТ (