Реферат: Бетоны и желозобетоны

Бетон — искусственный камень, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гравия). Смесь этих материалов до затвердения называют бетонной смесью.

Зерна песка и щебня составляют каменный остов в бетоне. Цементное тесто, образующееся после затворения бетонной смеси водой, обволакивает зерна песка и щебня, заполняет промежутки между ними и играет роль смазки заполнителей, придающей бетонной смеси подвижность (текучесть). Цементное тесто, затвердевая, связывает зерна заполнителей, образуя искусственный камень — бетон.

Бетон в сочетании со стальной арматурой называют железобетоном.

В бетон могут вводиться специальные добавки, улучшающие свойства бетонной смеси и бетона.

Бетон является одним из важнейших строительных материалов во всех областях современного строительства. Это объясняется изменением свойств бетона в широком диапазоне путем использования компонентов соответствующего качества, применения специальных методов механической и физико-химической обработки, возможностью изготовления самых разнообразных по форме и размерам долговечных строительных конструкций, возможностью полной механизации бетонных работ, экономичностью бетона, так как до 80—85% объема его составляют заполнители из местных каменных материалов.

Классификация бетона и требования к нему

Бетоны классифицируют по следующим ведущим признакам: по основному назначению, виду вяжущего вещества и заполнителя и по структуре.

По назначению бетоны бывают следующих видов: конструкционные — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаменты, колонны, балки, плиты и др.); специальные — жаростойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно—защитные, теплоизоляционные и др., бетоны напряженные, бетонополимеры.

По виду вяжущего вещества бетоны бывают: цементные, изготовленные на гидравлических веществах — портландцементах и его разновидностях; силикатные — на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными компонентами; гипсовые — с применением гипсоангидритовых вяжущих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах.

Бетоны изготовляют на обычных плотных заполнителях, на естественных или искусственных пористых заполнителях; кроме того, разновидностью является ячеистый бетон, представляющий собой отвердевшую смесь вяжущего вещества, воды и тонко дисперсного кремнеземистого компонента. Он отличается высокой пористостью — до 80—90% с равномерно распределенными порами размером до З мм.

В связи с этим бетоны классифицируют также по структуре : плотной, пористой, ячеистой и крупнопористой.

По виду заполнителя различают бетоны на плотных заполнителях, пористых и специальных, удовлетворяющих специальным требованиям (защита от излучений, жаростойкость, химическая стойкость и т. п.).

По показателям прочности при сжатии тяжелые бетоны имеют марки от 100 до 800 кг/см² . Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона, принимаемых по его среднему значению. К различным видам бетонов устанавливаются требования по показателям, характеризующим прочность, среднюю плотность, упругопластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свойства бетонов.

Определенные требования предъявляются к материалам для приготовления бетона (вяжущим, добавкам, заполнителям), его составу и технологическим параметрам по изготовлению конструкции для работы в конкретных условиях.

Долговечность бетона оценивают степенью морозостойкости. По этому показателю бетоны делят на марки от 15- 1500 циклов (замораживания и оттаивания).

Качество бетона оценивают, по водонепроницаемости, которая определяется максимальной величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивания через контрольные образцы, изготовленные и испытанные на водонепроницаемость согласно требованиям действующих стандартов.

Материалы для приготовления бетонов

Бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, пролетных строений мостов и других несущих элементов и конструкций. промышленных и жилых зданий и инженерных, сооружений, должен приобретать определенную прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной. При использовании в незащищенных от внешней среды конструкциях бетон должен иметь повышенную плотность, морозостойкость и коррозиестойкость. В зависимости от назначения и условий эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к составляющим материалам, которые предопределяют его состав и свойства, оказывают влияние на технологию производства изделий, их долговечность и экономичность.

Цемент выбирают с учетом требований, предъявляемых к бетону (прочность, морозостойкость, химическая стойкость, водонепроницаемость и др.), а также технологии изготовления изделий, их назначения и условий эксплуатации. Марку цемента выбирают в зависимости от проектируемой прочности бетона при сжатии:

Прочность бетона, МПа	1100	1150	200	2250	300	400	5500	600 и выше
Марка цемента	300	300	300-400	400	400-500	500-600	600	800

Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствующих нормальному твердению бетона.

К добавкам для бетонов относятся неорганические и органические вещества или их смеси, за счет введения которых в контролируемых количествах направленно регулируются свойства бетонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства. В основу классификации добавок для бетонов положен эффект их действия. По этому признаку добавки для бетонов делят на следующие группы:

1. Регулирующие реологические свойства бетонных смесей. К ним относятся пластифицирующие — увеличивающие подвижность бетонных смесей; стабилизирующие - предупреждающие расслоение; водоудерживающие - уменьшающие водоотделение.

2. Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов. К ним относятся добавки, замедляющие схватывание, ускоряющие схватывание и твердение, противоморозные, т.е. обеспечивающие твердение бетона при отрицательных температурах.

З. Добавки, регулирующие пористость бетонной смеси и бетона. К ним относятся воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также уплотняющие (воздухоудаляющие или кольматирующие поры бетона).

4. Добавки, придающие бетону специальные свойства:

гидрофобизующие, уменьшающие смачивание; повышающие противорадиационную защиту, жаростойкость; антикоррозионные, т. е. увеличивающие стойкость в агрессивных средах; ингибиторы коррозии стали, улучшающие защитные свойства бетона к стали; добавки, повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства.

5. Добавки полифункционального действия, одновременно регулирующие различные свойства бетонных смесей и бетонов: пластифицирующе-воздухововлекающие; повышающие прочность бетона и газообразующе - пластифицирующие.

6. Минеральные порошки - заменители цемента. К этой группе относятся тонкомолотые материалы, вводимые в бетон в количестве 5—20%. Это золы, молотые шлаки, отходы камнедробления и др., придающие бетону специальные свойства (жаростойкость, электропроводимость, цвет и др.).

В качестве пластифицирующих добавок наибольшее распространение получили поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Поверхностно-активные добавки представляют собой особую группу органических веществ, введение которых в бетонные смеси позволяет существенно улучшить их удобоукладываемость. Вместе с тем поверхностно-активные добавки позволяют уменьшить водоцементное отношение и, соответственно, сократить расход цемента без снижения прочности материалов и изделий.

Поверхностно-активные добавки, используемые в цементах, растворах и бетонах, по определяющему эффекту действия на цементные системы можно условно разделить на три группы: гидрофилизующие, гидрофобизующие и воздухововлекающие.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--