200. Каковы пути повышения прочности бетона.

Для того чтобы цемент обладал высокой прочностью, морозостойкостью, не разрушался от коррозии и воздействия влаги, в состав бетонного теста вводят специальные полимерные добавки – пластификаторы, а также минеральные компоненты. Пластификаторы вводят в бетон в строго определенных нормативами пропорциях. Повышение прочности цементной смеси напрямую зависит от количества воды, используемой для приготовления раствора. Соотношение цемента и воды должно составлять 1: 0,4 по массе. Если воды будет больше, это ухудшит показатели прочности бетонного камня. Существуют специальные добавки, которые могут ускорить или замедлить процесс твердения, придать особую прочность при механических воздействиях и нагрузках на бетонные основания. Плотность цемента регулируется ГОСТ 310.2-76. Существует прибор Ла-Шателье (имя автора, французского ученого), при помощи которого определяют плотность цемента путем нескольких измерений. Выводится среднее арифметическое из полученных результатов. Плотность измеряется в г/куб.см. (Плотность цемента М 500 проверяется при испытаниях на заводах-изготовителях перед выпуском крупных партий материала). Чем выше плотность цемента, тем прочнее будет бетон. Плотность сухого цемента ( 50 кг) и прочность бетонного камня – два связанных между собой показателя. Чем лучше и качественнее портландцемент, тем прочнее будут изделия ЖБИ (бетон - цемент).

Бетон должен быть однородным, плотным, морозостойким, водонепроницаемым. Изделия ЖБИ (бетон - цемент) – это стеновые блоки, перемычки, перекрытия, бетонные кольца, крышки.

Способы увеличения прочности бетона. Добавки, применяемые в производстве бетона и пенобетона.

Основные способы увеличения прочности бетона сводятся к введению в бетонную смесь различных добавок, которые обладают разным действием. Либо к определенной обработке готовых изделий, например тепловая обработка...

1. Модифицирующие добавки:

Применимы следующие виды добавок, для увеличения прочности бетона:

Суперпластификатор С-3

Добавка применяется в бетонах для:

- придания бетонным смесям высокой подвижности без снижения прочностных характеристик бетона (повышение подвижности от исходной 2-4 см до 18-22 см); - улучшения физико-механических свойств бетона (прочности на 125- 140 % от исходной, морозостойкости на 1-1,5 марок, водонепроницаемости на 3-4 марок) - сокращения сроков тепловлажностной обработки или сроков распалубки бетона, твердеющего в естественных условиях.

- снижения расхода цемента на 15-25%.

- дозировка 0,5-0,8% от массы цемента.

Пластификатор необходимо предварительно развести в теплой воде до полного растворения, в жидком виде пластификатор сразу начинает работать в бетоне, если Вы добавляете его в сухом виде, то потребуется дополнительное время для его растворения и перемешивания бетона.

Для повышения технологического эффекта (достижения большей подвижности бетонной смеси или повышения ее сохраняемости, при неизменном расходе добавки) целесообразно вводит С-3 с частью воды затворения спустя 1-5 минут после затворения бетонной смеси основным объемом воды.

По классификации ГОСТ 24211 добавка относится к видам:  пластифицирующие-водоредуцирующие – суперпластификаторы;  регулирующие кинетику твердения – ускорители.  2. Добавки повышающие морозостойкость

В качестве добавок повышающих морозостойкость используют смолу нейтрализованную воздухововлекающую и гидрофобизаторы:

Типром-С и Софексил-гель.

Добавки применяется в бетоне для :

- повышения морозостойкости бетона;

- повышения водонепроницаемости бетона;

- уменьшения расслаиваемости бетонной смеси при транспортировании;

- повышение удобоукладываемости и удобообрабатываемости смеси.

3. Гидрофобизация

Агрессивное воздействие воды на сооружения из кирпича и бетона – давно установленный факт, ибо данные материалы имеют достаточно пористую структуру. Вода проникает в сооружение снизу. Это – грунтовая вода, т.е. растворы солей: хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов, которые затем после испарения воды “украшают” фасады, разрушают фундаменты, срывают штукатурки и облицовку.

Вода угрожает и сверху, и это воздействие весьма неоднозначно. Дождевая вода, проникая в поры материала, при отрицательных температурах увеличивается в объеме и может вызвать локальную деструкцию. Кроме того, строго говоря, дождевая вода – это тоже раствор. Дождевые потоки захватывают из атмосферы большое количество газообразных производственных выбросов, таких как оксиды углерода, серы, азота и фосфора, таких как аммиак, хлор и хлористый водород. Эти газы, растворяясь частично в воде, превращают дождь в кислотный раствор, разрушающе действующий на бетон, мрамор, силикатный кирпич и другие материалы. При этом увеличивается количество пор, капилляров и микротрещин, являющихся все новыми очагами агрессии, и степень разрушения материала существенно возрастает. Даже очень небольшое содержание в воздухе кислотных оксидов серы и азота, а также хлористого водорода способно вызвать смещение такого экологического параметра атмосферы как углекислотное равновесие.

При этом существенно повышается содержание в воздухе свободной углекислоты, называемой в таком случае “агрессивной”. Агрессивным углекислый газ является по отношению к минеральным строительным материалам (извести, мрамору и бетону), превращая нерастворимый кальцит в водорастворимый гидрокарбонат кальция. Происходит элементарное вымывание материала с дополнительным образованием трещин, пор, раковин и т.д. Бетон стареет, штукатурки отшелушиваются, мрамор тускнеет, на его поверхности появляются характерные “потеки”.

Проблема защиты материала от воздействия влаги решается различными способами гидрофобизации (водоотталкивания). Это применение всевозможных методов гидроизоляции, использование жидкого стекла, закрывающего поры, получение высокоплотных материалов с минимальной пористой структурой и т.д.

Одним из перспективных направлений гидрофобизации является использование различных кремнийорганических составов, обладающих способностью к гидрофобизации. Кремнийорганические жидкости, основу которых составляет кремнекислородная цепочка (-O- Si-O-Si-O-Si-)n регулируемой длины, содержат около атомов кремния гидрофобные углеводородные радикалы разной величины: С2Н5, С3Н7, С nH2n-1, что сообщает им в зависимости от назначения как разную степень гидрофобизирующих свойств, так и различную способность проникновения в материал. Вариации этих сочетаний позволяют получать водоотталкивающие системы, применяемые в самых разнообразных целях, связанных с проблемой гидрофобизации. Это краски, покрытия, пропитки, гидрофобизующие добавки в бетоны и растворы и ряд других направлений.

Существенно важным обстоятельством при этом является способность кремнийорганических жидкостей не закрывать, а выстилать поры, создавая на их поверхности тончайшую водонепроницаемую пленку.

4. Полипропиленовые волокна (фиброволокно)

Количество, тип и длина используемых волокон зависит от требований проекта. Обычная дозировка составляет 0,1% по объему или 0,6 - 0,9 кг/м3 бетона. Для удобства в применении ППВ поставляется в растворимых мешках по 0,6 - 0,9 кг. На каждый кубометр бетона добавляется один мешок - или в смесительную установку на бетонном заводе или прямо в автобетономешалку. Достаточно всего 5 минут смешивания в автобетономешалке для равномерного рассеивания без образования комков и скоплений. Более высокая дозировка, особенно фибриллированных волокон, используется в сборном бетоне, торкрет-бетоне и других видах бетона, где важна прочность и устойчивость к раскалыванию.