Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние крупного заполнителя на прочность бетона

Влияние крупного заполнителя на прочность бетона

Тяжелый бетон отличается от легкого, прежде всего, плотностью. Для первого этот показатель варьируется в пределах от 1800 до 2500 кг/м3. Для легких бетонов характерна плотность – 600-1800 кг/м3. Разница в данном значении достигается за счет вида компонентов, используемых при изготовлении бетонной смеси.

При замешивании тяжелого бетона традиционно используется цемент, плотные заполнители, вода. В качестве крупного заполнителя используется гранитный щебень фракции 5 20 или гравий, мелким заполнителем является песок средней фракции. Все они в совокупности образуют плотную структуру, а при затвердевании – твердый камень, обладающий высокой прочностью.

В отличие от тяжелого бетона легкий имеет ячеистую структуру, которая образуется в результате использования пористых заполнителей (керамзит, известняк, пемза, туф) или специальных наполнителей. Последние, как правило, имеют неорганическое происхождение. При их взаимодействии с вяжущим компонентом выделяется кислород, за счет которого и образуется пористая структура в легком бетоне.

Из чего состоит бетон?

Стандартное бетонное тесто выглядит, как:

100 % = 80 % наполнитель + 20% вяжущее вещество

Для вычисления песочно-щебневой пропорции, применяется следующая формула:

Песок/Щебень = 1,1×П× Y пес./ Y щеб., где

П— относительная пустотность щебня

Yпес. — плотность песка

Yщеб. — плотность щебня.

Бетон по заданным характеристикам производится из определенных марок цемента и его расхода:

Если крупный наполнитель может быть выбран из ассортимента взаимозаменяемых или дополняемых элементов, то мелкому виду трудно найти замену.

Песок — одна из самых распространённых горных пород на планете, этим обеспечена доступность и дешевизна материала. Основные характеристики вещества: размер, насыпная плотность, количество и виды примесей. Для бетона в лучшем варианте применяются разные фракции. Мелкие и крупные песчинки обеспечивают тщательное заполнение пустот между крупным заполнителем.

Модуль крупности пескакр)— средний размер зерна, присутствующего в партии. Другими словами, это количество зерен конкретной фракции. От модуля зависит потребляемый объём рыхлого материала, состав раствора, результат работы, впоследствии — качество и срок эксплуатации сооружением. Определенные цифры модуля влияют на требуемое количество воды в растворе. В случае увеличения в пропорции воды раствор быстро растрескивается.

Назначение

Целью применения заполнителей для цементной смеси является создание прочного каркаса, выдерживающего мощные нагрузки. Готовый продукт способен противостоять разрушениям, имеет высокий коэффициент усадки и придает антикоррозионные свойства арматурному каркасу.

Овражный и карьерный песок с мелкой фракцией применяются в качестве наполнителей для кладочных смесей. Для осуществления конструкционных работ из бетона, используется речной песок с минимальным содержанием примесей. Для приготовления штукатурных смесей применяется мраморная или гранитная крошка круглой формы с фракционным составом до 3 мм.

Таким заполнителям отдают предпочтение при приготовлении бетонов промышленного, жилищного, военного назначения. Такой категории веществ отвечает щебень или гравий с размером зерен 0,5—12 см и насыпной плотностью более 1 000 кг/м3. Наиболее крупные материалы предназначены для строительства массивных конструкций или кладки слоев толщиной более 40 см.

На мелких заполнителях готовятся бетоны для монолитного, индивидуального и каркасного строительства, например, при обустройстве фундаментов. Такие фракции удобны для смешения в портативных бетономешалках. Когда высокая прочность не требуется, наполнителем могут быть отходы производства, такие как шлаки, зола, кирпичный бой, бетонная крошка.

Читать еще:  Укладка тротуарной плитки на даче своими руками: подробное руководство

На пористом заполнителе, таком как керамзит, туф, пемза, вермикулит, пенопласт, готовится легкая марка строительной смеси, используемой в малоэтажном строительстве. Из их растворов делают стяжки, легкие стеновые блоки. Насыпная плотность заполняющих веществ до 1 000 кг/м3. Они снижают теплотехнические параметры готовых конструкций за счет уменьшения густоты строительной смеси.

Порошковые и газообразующие добавки используются при изготовлении сверхлегких пористых бетонов с повышенными теплоизоляционными характеристиками. С их помощью получают пено- и газобетон. Заполнитель дает такие преимущества бетону:

  1. Экономия основного вяжущего вещества — цемента.
  2. Нормализация усадочных деформаций и снижение напряжений от усадки в 10 раз.
  3. Повышение прочности бетона за счет создания жесткого скелета.
  4. Снижение ползучести раствора.
  5. Увеличение упругости.
  6. Снижение плотности и теплоотдачи при применении легких пористых веществ, что позволяет создавать большие, но легкие строительные блоки.
  7. Возможность обеспечение защитных свойств от радиации за счет применения сверхтяжелых и гидратных заполнителей.

Вернуться к оглавлению

Требования к заполнителям для бетонной смеси

Требования к бетону обусловлены характером строящегося объекта. Конструкции из тяжелого бетона, например, нуждаются в чистоте заполнителя. В регионах с суровым климатом нужны морозостойкие материалы, а в зонах с умеренным — добавки, ускоряющие затвердевание.

Крупные

Гравий — наиболее востребованный заполнитель, подходит для многих бетонных смесей. Представляет собой осадок горной породы и имеет рыхлую структуру с вкраплениями других минералов. Размер его гранул колеблется от 5 до 70 мм. Насыпная плотность равна в среднем 1400 кг/м³, марка прочности — 1200, морозостойкость — F-350.

Гранит — самый долговечный из крупных заполнителей. У него высокие показатели плотности (до 1700 кг/м³).Так же как гравий, он производится в виде мелких, средних и крупных гранул (5-70 мм). Материал обладает низким влагопоглощением и поэтому морозостоек. В его составе содержится незначительное количество пыли. Применяется при строительстве автодорог, фундаментов, подпорных стенок, мостов.

Щебень получают методом дробления горных пород и некондиционных отходов горных и строительных предприятий (кирпич, шлак, зола). В нем нет примесей. Угловатые гранулы щебня имеют многообразную окраску и по форме похожи на куб. В отличие от гравия и гранита поверхность щебня более шероховатая, поэтому, обладая высокой адгезией, он усиливает прочность бетона.

Мелкие

Без крупных заполнителей можно создавать мелкозернистые смеси. Но, если в бетоне будет отсутствовать мелкие присадки, плотный камень получить нельзя.

По ГОСТ, в цементных или цементно-известковых растворах размер зерен песка не может превышать 2 мм. В гипсовом или гипсово-известковом бетоне в мелком заполнителе должны содержаться гранулы до 1 мм. Гранул размером 10 мм в смесях быть не должно.

Во всех видах песка ограничивается наличие примесей — глины, пирита, гипса. Для растворов используют чистые природные и искусственные пески с содержанием пылевато-глинистых частиц не более 3%.

Добавление мелких заполнителей для бетона влияет на его финальные качества — прочность, безусадочность, морозоустойчивость.

Способы определения прочности

ГОСТ 10180-2012 регламентирует правила подготовки образцов и проведения испытаний прочности на сжатие в лабораторных условиях В соответствии со стандартом образцами могут быть:

  • куб с длиной ребра 100, 150, 200, 250, 300 мм;
  • цилиндр с диаметром основания 100, 150, 200, 250, 300 мм, высотой не менее диаметра основания.
Читать еще:  Речной песок для бетона, а карьерный лучше для кладки

Образцы изготавливают с соблюдением условий, соответствующих реальным условиям твердения смеси. Твердение продукта может происходить в нормальных условиях или с использованием тепловой обработки. Испытания проводят на испытательной машине-прессе. Образец нагружают со стабильной скоростью нарастания усилия до его разрушения.

Существуют неразрушающие способы контроля прочности бетона, позволяющие контролировать этот параметр в уже готовой конструкции:

  • Механические. Эти испытательные технологии основаны на показаниях приборов. Основные методы – упругий отскок, ударный импульс, отрыв, скалывание, отрыв со скалыванием.
  • Ультразвуковой. Основой этого способа является зависимость скорости прохождения ультразвуковых волн через материал от его прочностных характеристик. Технология востребована для определения прочностных характеристик длинномерных строительных конструкций – ригелей, колонн, балок.

Показатели морозостойкости

Чем больше в керамзите объем пор, тем выше его морозостойкость. Вода в керамзите, замерзая, расширяется и отжимается в свободные от воды поры, при этом материал не повреждается. Объем пор в керамзите определяют по водопоглощению керамзита при нормальном давлении и под вакуумом. При применении в материале керамзитового песка вместо мелкого заполнителя его морозостойкость резко повышается.

Морозостойкость зависит и от качества цемента и его заполнителей и от строения материала. Оно должно быть слитным, и цементного теста должно быть такое количество, чтобы его хватило на образование оболочек вокруг зерен пористого заполнителя, которые уменьшают водопоглощение этими самыми зернами, что увеличивает стойкость легкого материала.

График зависимости морозостойкости бетона от – максимального относительного увеличения разности объемных деформаций бетонного и стандартного образцов при замораживании: 1 – для тяжелого бетона; 2 – для легкого бетона.

Легкие виды материала при оптимальном объеме воды затворения имеют наибольшую морозостойкость. При этом применяемые способы уплотнения обеспечивают компактное размещение твердых составляющих, и это отвечает минимальному коэффициенту выхода. Повышению морозостойкости и созданию оптимальных структур легкого материала способствует применение гидрофобизирующих добавок и оптимальный расход воды.

Если 5-10% воды затворения заменить битумной эмульсией, то повышается такой показатель бетона, как удобоукладываемость, а капиллярное всасывание и водоотделение уменьшается. При введении кремнийорганических жидкостей в 0,1-0,2% от общей массы цемента возрастает морозостойкость. Также применяются канифольное мыло 0,02 – 0,04% и абиетат натрия не более 0,01%.

При помощи опытов показана возможность получения легких материалов, которые будут выдерживать до 800 циклов замораживания/оттаивания, при снижении прочности бетона на пористых заполнителях не более чем на 25%.

Получение легких материалов с малой водопроницаемостью и высокой морозостойкостью чувствительно расширяет возможности их применения.

Такие материалы успешно используются в гидротехническом строительстве, мостостроении и даже при построении судов.

Защитные средства

Конструкции из легкого бетона при средне- и слабоагрессивных средах могут применяться без специальной защиты в том случае, если его показатель проницаемости не будет ниже, чем у тяжелых материалов, применяемых в таких же условиях. В агрессивной среде без опытной проверки применение легких бетонов не разрешается.

Схема устройства пола из легкого бетона с пенополистирольным заполнителем и последовательность технологических операций.

Для построения несущих армированных конструкций легкий материал должен иметь слитную структуру, то есть быть плотным. При такой структуре межзерновые пустоты крупноразмерного заполнителя максимально заполнены цементным раствором. В таком материале не нужна защита от коррозии металлической арматуре. Добавки и вид цемента выбираются согласно тем рекомендациям, которые приняты для эксплуатируемых в данных условиях тяжелых бетонов. При этом нормируется расход цемента и устанавливается дозировка добавок для повышения прочности легкого бетона.

Читать еще:  Удельный вес цемента: разбираемся в цифрах на упаковке

Специальные меры по защите арматуры в материале применяются при недостаточной плотности защитного слоя легкого бетона. Например, металлические детали в конструкциях из такого материала защищают от коррозии оцинкованием.

Водостойкость плотных цементных материалов несущественно отличается от водостойкости бетонов тяжелых. Обычно от кратковременного насыщения водой легкие бетоны уменьшают свою прочность не более чем на 15%.

У конструктивных легких пористых материалов водонепроницаемость высокая. Керамзитобетон с цементным расходом в 300-350 кг/м 3 воду не пропускает даже при давлении в 2 МПа. Легкие бетоны имеют малую водопроницаемость, и это подтверждает долговременная эксплуатация различных гидросооружений и испытания напорных труб. Интересно, что водонепроницаемость легких пористых бетонов со временем повышается.

Крупный заполнитель в бетоне. Отличия бетона на гравии и на щебне

Существует несколько видов и подвидов крупного заполнителя для бетона: щебень и гравий. Щебень — это остроконечный камень. Гравий — это камень с закругленными краями. Рассмотрим заполнители, применяемые в производстве бетона среди пермских производителей.

Гравий речной фракции 5-20 мм

Прочность — 800 кг/см 2 . Получается в процессе сортировки ПГС (песчано-гравийной смеси).

В основном применяется для частного домостроения и на не очень ответственных конструкциях административных и коммерческих строек.

Из-за низкой прочности гравия и плохих сцепных свойств (закругленные края), гравий в бетоне применяется до В25 класса, очень редко до В30.

Также бетон на гравии имеет низкую морозостойкость до F100-150, и поэтому, когда в заказе фигурирует бетон с дополнительными характеристиками F, то чаще всего речь идет о бетоне на щебне.

Преимущества бетона на гравии: низкая стоимость, что для многих является ключевым фактором при выборе. При закупках гравия для производства бетона мы в первую очередь обращаем внимание на фракционный состав, а также на содержание песка, которого быть не должно. При прочих равных составах бетона на гравии и на щебне, прочность бетона на гравии будет меньше, что влечет небольшое увеличение расхода цемента.

Щебень из гравия


Фракция 5-20. Прочность 800 кг/см2. Продукт получается в процессе дробления гравия больших фракций. В простонародье — «дробленка».

Благодаря остроконечным формам обладает более лучшими сцепными характеристиками по сравнению с гравием, но по сути является тем же самым материалом с низкой прочностью.

Не чистые на руку производители могут использовать этот заполнитель при выпуске товарного бетона, и выдавать потребителю, называя это бетоном на щебне, при этом умалчивая о характеристиках и природе происхождения этого «щебня».

Щебень горных пород

Фракция 5-20. Прочность 1200 кг/см2. Морозостойкость F300. Лещадность до 15%.

При производстве бетона компания Вега использует только качественный щебень горных пород высокой прочности и морозостойкости — это позволяет выпускать бетоны высоких классов, при этом не переживать за результаты последующих проверок и испытаний.

Щебень хранящийся на складах и компании бетонный завод Вега и используемый в бетоне имеет все необходимые сертификаты соответствия и может применяться для строительства сооружений любого уровня.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×