прочность на сжатие, плотность и тепловыделение

Содержание

• 1 Прочность на сжатие
• 2 Деформативные свойства
• 3 Растекаемость
• 4 Усадка и набухание
• 5 Морозостойкость
• 6 Долговечность и устойчивость к химическим воздействиям
• 7 Плотность бетонных строительных материалов
• 8 Огнестойкость
• 9 Тепловыделение при твердении
• 10 Водонепроницаемость
• 11 Удобоукладываемость бетонной смеси
• 12 Однородность и вязкость

Как известно, ни одна стройка не обходится без бетонной строительной смеси. В зависимости от составляющих компонентов бетоны бывают разных видов. Также различны и их качества. Но для большинства бетонов характерны одни и те же стандартные свойства. Давайте рассмотрим основные характеристики бетона.

Прочность на сжатие

Это одно из главных свойств бетонного раствора, которое измеряется в мегапаскалях, определяя тем самым максимальную выдержку тяжести, на какую способен сей строительный материал. По мере взаимодействия веществ, составляющих воду и цемент, прочность в бетоне способна возрастать. Данный процесс называется гидратацией.

Каждому бетону характерны коэффициенты прочности, которые указываются в декларации при покупке. Но проявляется это свойство только по истечении четырех недель. Период набора прочности бетоном зависит от нескольких моментов. В первую очередь на данный процесс влияет время года и температура воздуха.

В зимний период бетон замерзает, рост прочности останавливается. Чтобы возобновить данный процесс, бетон прогревают. Некоторые строители предпочитают сразу использовать смеси, которые, благодаря специальным добавкам, устойчивые к морозам.

Лабораторное испытание бетона на прочность.

Бывает так, что залитые зимой бетоны по приходу весны оттаивают, и начинают набирать прочность с новой силой. Хотя в других эксплуатационных свойствах строительные смеси сдают позиции.

При нормальных условиях прочность в бетонах активно возрастает на первой неделе после закладки. На седьмой день уровень прочности достигает до 70% от производственных норм. Нагружать при этом бетонную смесь еще рано, но в опалубке она уже не нуждается. Максимальный коэффициент прочности достигается только к концу месяца.

При повышении температуры воздуха твердение бетонных смесей убыстряется. Главное при этом – наблюдать за процентом влаги в материале. Если раствор слишком быстро сохнет, то повышение прочности останавливается. В связи с этим недавно возведенные бетонные строения обдают горячим паром либо накрывают влажной мешковиной, ПВХ-пленкой. Некоторые мастера практикуют метод поливки раствора водой.

Вернуться к оглавлению

Деформативные свойства

Под действием тяжести бетонная строительная смесь ведет себя совершенно по-другому, нежели другие материалы. Уплотненная консистенция бетонного раствора обуславливает его действие во время растущего давления.

Если бетон поддавать слабым, краткосрочным нагрузкам, ему свойственно легкое деформирование подобно пружине. Упругость строительной смеси увеличивается совместно с ее прочностными свойствами. Также на пружинистость влияет количество пор в растворе. Чем их больше, тем меньше становится уровень упругости.

Минимальным свойством упругости обладают ячеистые бетоны. Чуть выше показатели у легких пористых бетонов. Самый высокий уровень пружинистости у тяжелого строительного материала. Пружинистые свойства бетона с легкостью поддаются манипуляциям по регулировке структуры раствора.

Вернуться к оглавлению

Растекаемость

Под растекаемостью, или ползучестью подразумевается увеличение разрушений бетонной конструкции в течение некоторого времени под непрерывным воздействием статичных нагрузок.

На растекаемость строительного раствора влияют многие факторы: перечень составляющих его компонентов, вид цемента и других добавок, возраст бетонной смеси, уровень влажности, а также условия застывания.

Меньше растекаются бетонные растворы со щебнем, или иными плотными заполнителями. Легкие смеси с повышенной пористостью плывут гораздо больше. Негативно влияет на бетонные строительные смеси слишком быстрое высыхание, увеличивая их растекаемость, изменяя структуру в худшую сторону.

Вернуться к оглавлению

Усадка и набухание

К свойствам бетонной смеси относятся усадка и набухание. Оседание бетонной конструкции происходит во время застывания на открытом воздухе. Это приводит к усадочному напряжению в постройках из бетона, и как следствие, к трещинам. Поэтому массивные конструкции разделяют усадочными швами.

Чтобы сократить усадочное напряжение и уберечь построенное здание от трещин, мастера стараются не допустить усадку строительного материала. Этого добиваются посредством добавления в раствор специальных заполнителей, а также точным просчетом коэффициента усадки еще до начала стройки.

Цементно-бетонные дороги, а также постройки гидротехнического направления вследствие вынужденного периодического контакта с водой постоянно подвергаются то усадке, то набуханию. Результатом этих поочередных процессов являются микротрещины и деструкция бетона.

Вернуться к оглавлению

Морозостойкость

Измеритель морозостойкости бетона.

Данное свойство бетонного материала устанавливают посредством поочередной заморозки в морозильнике при температуре от 15 до 20 градусов и оттаивания в воде тех же температур, только со знаком “плюс”. Испытание осуществляется через неделю после тепловой сушки либо через четыре недели застывания бетонного образца в обычных условиях.

На морозостойкость бетонных конструкций влияют качественные характеристики используемых при изготовлении раствора компонентов, а также уровень пористости. Если он ниже 7%, устойчивость к минусовым температурам повышается.

Вернуться к оглавлению

Долговечность и устойчивость к химическим воздействиям

Долговечность и стойкость к химическим реакциям строительной смеси зависит от многих факторов. Важную роль здесь играют высокая плотность и низкий уровень пористости материала.

Вернуться к оглавлению

Плотность бетонных строительных материалов

Измерение прочности бетона портативным прибором.

На плотность бетонной конструкции влияет структура используемого раствора. У цементов различной маркировки встречается разная удельная масса. То же самое касается и щебня, у которого плотность зависит от размера зерен, а также типа материала. Плотность бетона оказывает прямое воздействие на его прочность. Чем выше свойство плотности, тем крепче получается итоговая работа.

Плотность раствора возрастает, если при его изготовлении равномерно разместить соответствующие заполнители. Увеличить данное свойство также способны вибрационные манипуляции с раствором во время его заливки.

Бетонные материалы с высокими показателями пористости не обладают нормальной плотностью, в связи с чем страдает их стойкость к химическим реакциям, перепадам температуры, а также уменьшается устойчивость к влаге и сырости, и как следствие, сокращается долговечность. Зато у таких бетонов отличные теплоизоляционные характеристики, чего не скажешь о строительных смесях с повышенной плотностью.

Вернуться к оглавлению

Огнестойкость

Под огнестойкостью бетона понимается его устойчивость к пожарам. Данное свойство достаточно высокое у цементно-строительных смесей. Ведь во время нагрева бетонной конструкции происходит распад кристаллогидратов цементного камня и выделяется путем адсорбции химически связанная жидкость, которая при испарении забирает практически все тепло. Благодаря этому процессу воздействие высоких температур на бетон сокращается.

Вместе с тем во время интенсивного нагрева бетонных строений расширяются частицы цементной смеси и добавленного в нее заполнителя. Это приводит к сильному напряжению внутри строительного материала, в результате чего сокращается сцепка между его компонентами, и снижаются его прочностные характеристики.

Вернуться к оглавлению

Тепловыделение при твердении

Взаимная деятельность воды с минералами клинкерной обработки обуславливает последующее источение тепла, благодаря которому во время застывания раствора происходит его нагрев.  На повышение температуры строительного раствора влияет вид используемого цемента, а также его расходование на 1 м3 бетона. При определенных условиях твердеющий бетон способен нагреться до 50 градусов, что приводит к его расширению, останавливающему усадку конструкции.

Рост температуры внутри строительного материала крупных бетонных сооружений приводит к расширяющим тепловым напряжениям, уровень которых может быть выше прочности бетона при растяжке. Вследствие этого бетонные конструкции трескаются и теряют свою долговечность.

Тепловое напряжение является результатом неравномерного нагревания бетонного материала. При этом поверхностные слои слишком быстро остывают, тогда как внутренние уровни бетонных блоков еще долго остаются горячими. Чтобы уровнять температуру по всей площади крупного бетонного строения, понадобится не один месяц. Объем тепла, выделяемый во время уплотнения бетонной смеси, обуславливается размерами кристаллов измельченного цемента, его расходом на 1 м3 бетонного строения, а также другими факторами.

Максимальным тепловыделением во время застывания обладают глиноземистые цементно-бетонные растворы. Меньше всего выделяется тепла у бетонов, содержащих шлакопортландцемент со значительным количеством шлака внутри. Добавление в бетонную смесь тонко измельченных материалов способствует сокращению тепловыделения при застывании раствора.

Вернуться к оглавлению

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость строительных смесей зависит от количества пор внутри раствора. Чем меньше его пористость, тем сильнее он устойчив к влаге. Если нужно усилить сие свойство строительной смеси, во время приготовления в раствор добавляют уплотнитель алюминат натрия, а также гидрофобизующие добавки.

У продуктов нефтяного происхождения поверхностное натяжение меньше, чем у воды, что позволяет им с легкостью просачиваться через обычный бетон. Чтобы уменьшить этот процесс, в раствор добавляют хлорное железо и другие подобные вещества.

Быстро повысить водонепроницаемость строительной смеси, а также сократить проницаемость нефтепродуктов в бетон возможно посредством замены стандартного портландцемента на расширяющийся.

Вернуться к оглавлению

Удобоукладываемость бетонной смеси

Объем воды, необходимой для получения раствора нужной консистенции, влияет на его удобоукладываемость. Данная жидкость разделяется между цементным тестом и заполнителем. Ее объемы в цементном тесте зависят от вязкости смеси, ее плывучести, жесткости, а также максимального напряжения сдвига. Количество воды, необходимое заполнителю, увеличивается вместе с ростом общей поверхности его зерен. Посему мелкие сорта песков затребуют много жидкости.

Чтобы бетон был достаточно прочным, пропорции взаимодействующих цемента и воды в растворе никогда не должны изменяться. В связи с этим при увеличении потребности воды происходит перерасход цементного песка. При использовании мелких сортов цемента перерасход составляет от 15 до 25 % материала. Поэтому мелкие пески используются, как дополнение к основному сортаменту смеси, состоящему из крупного или дробленого песка и пластификаторов, сокращающих потребность жидкости.

Вернуться к оглавлению

Однородность и вязкость

На величину данных свойств бетонной смеси влияет содержимое мелких ячеек заполнителя, и конституция максимально вяжущего взаимодействия крупноячеистого заполнителя в растворе, а также надлежащее перемешивание.

Добившись, перемешивая раствор, его вязкой консистенции и однородной структуры, можно без проблем грузить и транспортировать блоки, уплотнять кладку сего строительного материала.

Бетон-виды, свойства, применение. Новости.

12 августа 2009, №724

Слово бетон, наверное, знаю все взрослые жители нашей планеты, поскольку это самый универсальный и доступный строительный материал из всех имеющихся. И большинство взрослых людей, скорее всего, знает, как с ним работать. Но, вряд ли они знают, что бетон собой представляет и из чего собственно состоит этот универсальный строительный материал. Если обратиться за объяснениями к строителям то они, скорее всего, скажут что бетон это группа строительных материалов, представляющая собой искусственный камень, состоящий из затвердевшей смеси вяжущих веществ, воды, заполнителей и различных добавок для бетона. Вот далее в статье мы и постараемся объяснить, что такое бетон, какие типы бетона существуют и из чего его делают.

В зависимости от области применения различают:
Обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций).

Гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений.
Бетон для ограждающих конструкций (легкий).
Бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий.
Бетон специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты).

Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться, не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента и стоимость бетона должны быть минимальными.

Бетон классифицируют по виду применяемого вяжущего компонента:
Бетон на неорганических вяжущих.
Бетон на органических вяжущих.
Цементные бетоны в зависимости от объёмной массы (в кг/м3) подразделяются на:
Особо тяжёлый бетон (более 2500).
Тяжёлый бетон (от 1800 до 2500).
Лёгкий бетон (от 500 до 1800).

Особо тяжёлые бетоны предназначены для специальных защитных сооружений (от радиоактивных воздействий). Они изготовляются преимущественно на портландцементах и природных или искусственных заполнителях (магнетит, лимонит, барит, чугунный скрап, обрезки арматуры). Для улучшения защитных свойств от нейтронных излучений в особо тяжёлый бетон обычно вводят добавку карбида бора или другие добавки, содержащие лёгкие элементы, такие как: водород, литий, кадмий. Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и др. сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость бетон, подвергающихся воздействию морских, пресных вод, а также атмосферы.

К заполнителям для тяжёлых бетонов предъявляются специальные требования по гранулометрическому составу и чистоте. Суровые климатические условия ряда районов СССР приводили к необходимости разработки и внедрения методов зимнего бетонирования. В районах с умеренным климатом большое значение имеют процессы ускорения твердения бетона, что достигается применением быстро твердеющих цементов, тепловой обработкой (электропрогрев, пропаривание, автоклавная обработка), введением химических добавок и др. способами. К тяжёлым бетонам относится также силикатный бетон, в котором вяжущим является кальциевая известь. Промежуточное положение между тяжёлыми и лёгкими бетоном занимает крупнопористый (беспесчаный) бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным при помощи газо- или пенообразователей цементным камнем.

Лёгкие бетоны изготовляют на гидравлическом вяжущем и пористых искусственных или природных заполнителях. Существует много разновидностей лёгкого бетона которые называют в зависимости от вида примененного заполнителя: керамзитобетон, пемзобетон, перлитобетон, туфобетон и другие.

По структуре и степени заполнения межзернового пространства цементным камнем лёгкие бетоны подразделяются:
На обычные лёгкие бетоны (с полным заполнением межзернового пространства).
Малопесчаные лёгкие бетоны (с частичным заполнением межзернового пространства).
Крупнопористые лёгкие бетоны, изготовляемые без мелкого заполнителя.
Лёгкие бетоны с цементным камнем, поризованные при помощи газо- или пенообразователей.

По виду вяжущего лёгкий бетон на пористых заполнителях разделяются как:
Цементный бетон
Цементно-известковый бетон
Известково-шлаковый бетон
Силикатный бетон

Рациональная область применения лёгких бетонов это наружные стены и покрытия зданий, где требуются низкая теплопроводность и малый вес. Высокопрочный лёгкий бетон используется в несущих конструкциях промышленных и гражданских зданий. К лёгким бетонам относятся также конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные ячеистые бетоны с объёмной массой от 500 до 1200 кг/м3.

Области применения бетона в современном строительстве постоянно расширяются. В перспективе намечается использование высокопрочных бетонов (тяжёлых и лёгких), а также бетонов с заданными физико-техническими свойствами: малой усадкой и ползучестью, морозостойкостью, долговечностью, трещиностойкостью, теплопроводностью, жаростойкостью и защитными свойствами от радиоактивных воздействий. В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Разобраться в их многообразии помогает классификация бетонов.

Бетон классифицируют:
По средней плотности.
По виду вяжущего вещества.
По назначению.

Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов.

По плотности бетон делят на:
Особо тяжелый бетон с плотностью (более 2500 кг/куб. м).
Тяжёлый бетон (1800-2500кг/куб. м).
Лёгкий бетон (500-1800 кг/куб. м).
Особо лёгкий бетон (менее 500 кг/куб. м).

Особо тяжелые бетоны приготовляют на тяжелых заполнителях, стальных опилках или стружках, железной руде или барите. Тяжёлые бетоны с плотностью 2100-2500 кг/ куб. м. получают на плотных заполнителях из горных пород. Облегченный бетон с плотностью 1800…2000 кг/ куб.м. получают на щебне из горных пород с плотностью 1600-1900 кг/куб. м. Легкие бетоны изготовляют на пористых заполнителях. К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны, которые получают вспучиванием вяжущего, тонкомолотой добавки воды с помощью специальных способов, и крупнопористый бетон на легких заполнителях. Главной составляющей бетона, во многом определяющей его свойства, является вяжущее вещество, по виду которого различают бетон.

Бетон разделяется по составляющим его компонентам:
Цементные
Силикатные
Гипсовые
Шлакощелочные
Полимерцементные
Специальные

Цементные бетоны приготовляют на различных цементах и наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на цементе (портландцемент) и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), успешно используют бетоны на шлакопортландцементе (20-25%) и пуццолановом цементе.

К разновидностям цементных бетонов относятся:
Декоративный бетон.
Бетон для самонапряженных конструкций.
Бетон для специальных целей.
Силикатный бетон.

Гипсовый бетон готовят на основе гипса. Гипсовые бетоны применяют для внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки зданий. Разновидностью этих бетонов являются гипсоцементные-пуццолановые бетоны, обладающие повышенной водостойкостью. Применение -объемные блоки санузлов, конструкции малоэтажных домов.
Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами. Полимербетоны изготовляют на различных видах полимерного связующего, основу которого составляют смолы или мономеры. Эти бетоны более пригодны для службы в агрессивных средах и особых условиях воздействия.

Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем веществе, состоящем из цемента и полимерного вещества. Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Для кислотоупорных и жаростойких бетонов применяют жидкое стекло с кремнефтористым натрием, фосфатное связующее. В качестве специальных вяжущих используют шлаковые, нефелиновые и стеклощелочные, полученные из отходов промышленности. Бетон применяют при возведении различных видов конструкций, как изготовляемых на заводах сборного железобетона, так возводимых непосредственно на месте эксплуатации (в гидротехническом, дорожном строительстве).

Источник: http://m-strou.ru

ООО «ТэоХим» имеет большой опыт устройства бетонных полов самого разного назначения
( бетонные полы, полимерцементные полы, полимербетон и т.п.).
Будем рады помочь при решении Ваших задач!

28272625242322212019181716151413121110987654321

Основные свойства бетона для строительства

Тахсина Алам

Бетон представляет собой смесь нескольких материалов. В затвердевшем состоянии этот неоднородный материал становится камнеобразной массой. Широкое использование бетона в строительстве сделало его материалом, вызывающим огромную озабоченность у инженеров. Чтобы участвовать в широком использовании бетона, инженер должен знать его свойства. В этой статье мы кратко рассмотрели свойства бетона.

Прочность

Прочность бетона бывает следующих типов:

1. Прочность на сжатие
2. Прочность на растяжение
3. Прочность на изгиб
4. Прочность на сдвиг

В Бангладеш используются 19 образцов прочности на сжатие

) Куб и (2) Цилиндр.

Кубические образцы бетона желаемой пропорции отливают в стальные или чугунные формы, обычно 6-дюймовые кубические формы. Стандартный цилиндрический образец бетона имеет диаметр 6 дюймов и высоту 12 дюймов и отливается в форме, обычно сделанной из чугуна;

Стандартные кубики и цилиндры тестируются в установленном возрасте, как правило, в 28 дней, с дополнительными тестами, часто проводимыми в 1, 3 и 7 дней. Образцы испытывают на прочность на раздавливание на испытательной машине . Кубические испытания дают гораздо более высокие значения прочности на раздавливание, обычно на 20–30 % больше, чем те, которые дают цилиндры.

Согласно британскому стандарту прочность цилиндрического образца равна трем четвертям прочности кубического образца.

Рисунок: Образцы куба и цилиндра для испытаний на прочность при сжатии.
(Источник: https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/06103/chapt3.cfm)

Влияние возраста на прочность бетона :

Бетон набирает прочность со временем. Обычный цементный бетон набирает более 70-75 % своей конечной прочности в течение 28 дней и около 90-95 % в течение одного года. Часто желательно проверить пригодность бетона задолго до получения результатов 28-дневного испытания. При отсутствии конкретных данных о материалах, используемых при изготовлении бетона, можно предположить, что 28-дневная прочность в 1,5 раза превышает 7-дневную прочность. Испытания показали, что для бетона, изготовленного из обычного портландцемента, отношение прочности через 28 дней к 7 дням обычно составляет от 1,3 до 1,7, а большинство результатов превышает 1,5. Таким образом, экстраполяция 28-дневной крепости из 7-дневной крепости вполне надежна;

Скорость набора прочности различных типов цементных бетонов показана на рисунке ниже.

Прочность на растяжение

Бетон очень слаб при растяжении. Прочность на растяжение обычного бетона колеблется от 7 до 10 процентов от прочности на сжатие.

Прочность на изгиб

Прочность на изгиб простого бетона почти полностью зависит от прочности на растяжение. Однако опыты показывают, что модуль разрыва значительно превышает предел прочности при растяжении.

Прочность на сдвиг

Это реальный определяющий фактор прочности на сжатие коротких колонн. Средняя прочность бетона при прямом сдвиге колеблется от примерно половины прочности на сжатие для богатых смесей до примерно 0,8 прочности на сжатие для бедных смесей.

Удобоукладываемость

Прочность бетона данной пропорции смеси очень сильно зависит от степени его уплотнения. Поэтому очень важно, чтобы консистенция смеси была такой, чтобы бетон можно было транспортировать, укладывать и отделывать достаточно легко и без расслоения. Бетон, удовлетворяющий этим условиям, называется работоспособным.

Factors affecting the workability of concrete are:

• Water Content
• Mix Proportions
• Size of Aggregates
• Shape of Aggregates
• Grading of Aggregates
• Surface Texture of Aggregates
• Use of Admixtures
• Use of Supplementary Цементные материалы
• Время
• Температура

Обычно испытание на осадку проводится для косвенного определения удобоукладываемости бетонной смеси.

Упругие свойства

Бетон не является идеально эластичным для любого диапазона нагрузок, заметное постоянное схватывание имеет место даже при низких нагрузках. Деформация не пропорциональна напряжению на любой стадии нагружения. Упругие свойства бетона меняются в зависимости от богатства смеси и интенсивности напряжения. Они также меняются в зависимости от возраста бетона.

Долговечность

Долговечность – это свойство бетона выдерживать условия, для которых он был разработан, без ухудшения в течение нескольких лет. Отсутствие долговечности может быть вызвано внешними агентами, возникающими из окружающей среды, или внутренними агентами внутри бетона.

Причины можно разделить на физические, механические и химические.

Физическая причина возникает из-за воздействия мороза и из-за различий между термическими свойствами заполнителя и цементного теста, в то время как механические причины связаны в основном с абортом.

Герметичность

Проникновение в бетон материалов в растворе может отрицательно сказаться на его долговечности, например, при выщелачивании Ca(OH) ₂ или при воздействии агрессивных жидкостей (кислот). Проницаемость имеет важное значение для уязвимости бетона к воде и морозу. В случае армированного цементобетона проникновение влаги и воздуха приведет к коррозии стали. Это приводит к увеличению объема стали, что приводит к растрескиванию и выкрашиванию бетона. Проницаемость бетона также имеет значение для водоудерживающих и гидротехнических сооружений;

Сегрегация

Тенденция к отделению крупных зерен заполнителя от бетонной массы называется сегрегацией. Повышается, когда бетонная смесь бедная и слишком влажная. Она также увеличивается при использовании достаточно крупного и грубозернистого заполнителя. Явления сегрегации можно избежать следующим образом.

1. Добавление в смесь небольших воздухововлекающих добавок.
2. Ограничение количества воды до минимально возможного.
3. Все операции, такие как обработка, размещение и консолидация, должны выполняться тщательно.
4. Бетон не должен падать с большой высоты.

Вытекание

Склонность воды подниматься на поверхность свежеуложенного бетона известна как вытекание . Поднимающаяся на поверхность вода уносит с собой частицы песка и цемента, которые при затвердевании образуют слой накипи, известный в народе как цементное молоко . Вытекание бетона можно остановить, приняв следующие меры.

1. За счет добавления большего количества цемента
2. За счет использования большего количества цемента тонкого помола
3. За счет правильного состава смеси и использования минимального количества воды
4. За счет использования небольшого количества воздухововлекающих добавок
5. За счет увеличения содержания мелкой части мелкого заполнителя

Усталость

Гладкий бетон при изгибе проявляет усталость. Способность бетона данного качества сопротивляться изгибу определяется пределом выносливости, величина которого зависит от числа повторений нагрузки. В конструкции бетонного покрытия допустимое рабочее напряжение при изгибе ограничено 55% модуля разрыва.

Ссылки

• Невилл А. и Брукс Дж. (1990). Технология бетона . 2-е изд. Харлоу, Эссекс, Великобритания: Longman Scientific & Technical.
• Азиз, Массачусетс (1973). Учебник по инженерным материалам . Дакка, Бангладеш: Университетский кампус

8 Свойства бетона и их применение

Серия испытаний

Айна Парашер|Обновлено: 26 августа 2022 г. новых методов строительства. Бетон является одним из наиболее широко используемых строительных материалов в современном мире. Это связано не только с широким спектром применения, но и с свойства бетона , такие как прочность, долговечность, удобоукладываемость, удельный вес и т. д. В результате строители доверяют бетону как безопасному, прочному и простому материалу. Здесь мы обсудили различные свойства бетона.

Бетон представляет собой сложный материал, состоящий из извести или цемента (вяжущее вещество) вместе с песком, гравием, камнем и т. д. (заполнители), примесями и водой в определенных пропорциях. Некоторые свойства бетона зависят от пропорций смешивания. Многие элементы влияют на свойства бетона, наиболее важным из которых является процентное содержание цемента, песка, заполнителей и воды в смеси.

Читать статью полностью

Каковы свойства бетона?

Многие элементы влияют на свойства бетона, наиболее важным из которых является процентное содержание цемента, песка, заполнителей и воды в смеси. Пропорции этих элементов определяют различные качества бетона, перечисленные ниже:

• Удобоукладываемость
• Прочность бетона
• Долговечность
• Ползучесть
• Усадка
• Вес единицы
• Коэффициент модуляции
• Коэффициент Пуассона

Удобоукладываемость

Удобоукладываемость — это одно из свойств бетона или раствора, которое определяет легкость и однородность, с которыми их можно смешивать, укладывать, уплотнять и отделывать. Это часть энергии, необходимая для преодоления трения. Его также можно определить как количество полезной внутренней работы, которую необходимо совершить бетону для достижения полного уплотнения (не может быть определено в абсолютном выражении).

Это свойство бетона зависит от нескольких факторов, таких как содержание воды, пропорция смеси, размер заполнителя, форма заполнителя, текстура, сортность и добавки. Удобоукладываемость бетона можно повысить, увеличив содержание воды и соответствующее содержание цемента. Это делается для того, чтобы сделать соотношение В/Ц постоянным. Заполнитель большего размера обеспечивает более высокую удобоукладываемость бетона, чем заполнитель меньшего размера, поскольку в этом случае требуется смазывание меньшей площади поверхности. Удобоукладываемость можно измерить с помощью теста на осадку, теста на коэффициент уплотнения, теста на текучей среде и теста консистометра Vee-bee.

Прочность бетона

Прочность бетона является одним из важнейших свойств бетона. Прочность бетона для одной и той же бетонной смеси существенно различается. Как следствие, используется одно типичное значение, называемое характеристической прочностью. Характеристическая прочность определяется как порог прочности, ниже которого следует ожидать падения не более 5 % результатов испытаний.

Прочность определяется свойствами бетона на стадии затвердевания Прочность бетона измеряется в Н/мм2 и определяется как характеристическая прочность на сжатие куба со стороной 150 мм через 28 дней при испытании с использованием универсального испытательного оборудования.

Compressive strength of concrete	0.67 f ck
Tensile strength of concrete	0.7f ck

Concrete has a very low tension . На размер и протяженность трещин в конструкции влияет еще одно важное свойство бетона, называемое прочностью на растяжение. Прочность на растяжение хорошего бетона должна составлять 1/10 от прочности на сжатие. Прочность бетона на растяжение может быть измерена с помощью раскалывающего цилиндра или бразильского теста.

Долговечность

Свойство бетона, благодаря которому он способен противостоять разрушению и разрушению, называется долговечностью. Следовательно, долговечность бетона — это его устойчивость к разрушающим воздействиям, которые могут находиться внутри самого бетона или присущи окружающей среде, которой подвергается бетон. Внешними факторами износа являются атмосферные воздействия, рост бактерий, воздействие природных или промышленных жидкостей или газов и т. д., а внутренними факторами износа являются наличие сульфатов и хлоридов, изменение объема из-за несовместимости термических и механических свойств заполнителя. и цементного теста, щелочно-агрегатные реакции и др.

Проницаемость бетона для подъема воды и других потенциально вредных материалов является одной из наиболее важных характеристик, влияющих на его долговечность. Желаемая низкая проницаемость бетона достигается за счет использования достаточного количества цемента, низкого водоцементного отношения, полного уплотнения бетона и надлежащего отверждения.

Ползучесть

Свойство бетона, при котором конструкция испытывает деформацию из-за длительной нагрузки, известно как ползучесть. Бетон может изменить форму, если он подвергается длительному напряжению или нагрузке. Это искажение обычно происходит в направлении приложенной силы. Например, сжатие бетонной колонны или изгиб балки. Бетон не всегда разрушается или разрушается в результате ползучести. При проектировании бетонных конструкций учитывается ползучесть.

В результате приложенной нагрузки вода в затвердевшем цементном тесте вынуждена расширяться. Деформация ползучести в основном вызвана этой миграцией влаги. Распространение микротрещин также вызывает некоторое движение. Ползучее движение может быть больше, чем упругая деформация при нагрузке. После приложения нагрузки ползучесть может продолжаться в течение длительного времени (в некоторых случаях до 30 лет).

Возраст нагрузки	Коэффициент ползучести
7 Days	2. 2
28 Days	1.6
1 Year	1.1

Shrinkage

Усадка – это свойство бетона, при котором происходит уменьшение длины или объема материала в результате изменения содержания влаги или химических изменений. Существует два вида усадки: пластическая усадка и сухая усадка.

• Пластическая усадка – это усадка бетона из-за поглощения воды заполнителями, испарения воды и просачивания.
• Усадка при высыхании – это усадка, происходящая после схватывания и затвердевания бетона.

Усадка в первую очередь определяется продолжительностью воздействия. Если эту деформацию не избежать, она вызывает растягивающее напряжение в бетоне, что приводит к растрескиванию. Поверхностные трещины возникают в результате усадки. С увеличением водоцементного отношения и содержания цемента усадка также увеличивается. Скорость усадки уменьшается экспоненциально со временем.

Вес единицы

Плотность — это мера массы на единицу объема. Средний удельный вес объекта равен его общему весу, деленному на его общий объем. Вес бетона определяется плотностью используемых материалов, таких как цемент, песок и заполнитель, а также пропорцией воды, наличием % пустот в смеси, типом пропорции смеси и усадкой. Бетон можно разделить на четыре типа в зависимости от свойства бетона, называемого удельным весом.

Type of Concrete	Bulk density
Heavy concrete	over 2500kg/m 3
Dense concrete	1850- 2500 kg/m 3
Lightweight concrete	500 — 1850 kg/m 3
Extra lightweight concrete	менее 500 кг/м 3

Коэффициент модуляции

Для расчета прогибов конструкционных бетонных элементов модуль упругости является одним из наиболее важных свойств бетона. Модуль упругости определяется отношением напряжения и деформации. Модульное соотношение представляет собой модуль упругости стали, деленный на модуль упругости бетона m=E _s /E _c . Модульный коэффициент изменяется, потому что модуль упругости бетона изменяется с возрастом нагружения, временем и т. д. Следовательно, это свойство бетона учитывает ползучесть и усадку и делится на два: кратковременный модульный коэффициент и долговременный модульный коэффициент. отношение

• Долгосрочное модульное соотношение: M = 280 /3F _CK
• Краткосрочное модульное соотношение: M = E _S /E _C

. в направлении, перпендикулярном направлению приложения нагрузки. Таким образом, одно из последних свойств бетона можно определить как отношение поперечной деформации к продольной деформации. Коэффициент Пуассона можно определить по основной резонансной частоте продольных колебаний бетонного образца с использованием метода скорости ультразвукового импульса.

Соотношение увеличивается с богатством смеси.

Для высокопрочных бетонов коэффициент Пуассона равен 0,1, а для слабых смесей – 0,2. Для прочностного расчета обычно 0,15, а для критериев эксплуатационной пригодности обычно 0,2. Значение коэффициента Пуассона варьируется от 0,10 до 0,20 для обычного бетона.

Часто задаваемые вопросы о свойствах бетона

• Каковы четыре основных свойства бетона?

  Бетон имеет различные свойства как в затвердевшем, так и в пластическом состоянии. Среди этих свойств бетона четыре наиболее важных: прочность, долговечность, удобоукладываемость и пористость.

• Что означает характеристическая прочность бетона (fck)?

  Одним из наиболее важных свойств бетона является его характеристическая прочность. Он определяется как прочность на сжатие куба со стороной 150 мм, указанная в Н/мм ² через 28 дней, ниже которой должно опускаться не более 5% результатов испытаний.

• Каковы механические свойства бетона?

  Характеристики бетона оцениваются по механическим свойствам, которые включают усадку и ползучесть, прочность на сжатие, прочность на растяжение, прочность на изгиб и модуль упругости.