Ускоренные методы определения морозостойкости

Второй метод Испытание по второму ускоренному методу проводят замораживанием на воздухе образцов, насыщенных хлорида натрия, и последующим их оттаиванием в растворе хлорида натрия. Ускоренные испытания по второму методу проводят по режиму, приведенному в таблицах 1 и 5 и подразделе 5.2.3.

Третий метод Примечание - При испытании по третьему ускоренному методу для насыщения, замораживания и оттаивания образцов применяют водный раствор хлорида натрия (см. таблицу 1). Средства испытания и вспомогательные устройства

Средства испытания и вспомогательные устройства - по 5.2.1. Морозильная камера должна обеспечивать достижение и поддержание температуры воздуха минус (50±2) °С. Неравномерность температурного поля в воздухе полезного объема камеры не должна превышать 3 °С. Емкости из коррозионно-стойкого материала для замораживания в растворе хлорида натрия каждого образца. Размер емкости должен обеспечивать зазор между гранями образца и стенками емкости не менее 10 мм. Подготовка к проведению испытаний Подготовку к проведению испытаний проводят по 5.2.2.

Проведение испытаний Испытания проводят по 5.2.3 со следующими отличиями. Основные образцы помещают в морозильную камеру в закрытых сверху емкостях, наполненных 5%-ным водным раствором хлорида натрия, так, чтобы расстояние между стенками емкостей и стенками емкостей и камеры было не менее 50 мм. Температуру в закрытой камере понижают до минус (50±2) °С и поддерживают в течение не менее 2,5 ч. Затем температуру в камере повышают до температуры минус 10 °С в течение (1,5±0,5) ч, после чего образцы размерами 100 100 100 мм оттаивают в 5%-ном водном растворе хлорида натрия температурой (20±2) °С в течение не менее 2,5 ч, образцы размерами 150 150 150 мм - в течение не менее 3,5 ч.

Водный раствор хлорида натрия меняют в емкостях через каждые 20 циклов. После заданного числа циклов основные образцы осматривают. Материал, отделяющийся от образца, снимают жесткой капроновой щеткой. Образцы обтирают влажной тканью, взвешивают и испытывают на сжатие. Обработка результатов испытаний

Обработку результатов испытаний выполняют по 5.2.4. Марку бетона по морозостойкости принимают по таблице 4 с учетом числа циклов, при котором сохраняется соотношение (7), уменьшение массы образцов не превышает 2%, отсутствуют трещины, сколы и шелушение ребер.

17.Специальные виды тяжелых бетонов

Высокопрочный модифицированный бетон. Отличается высокой прочностью на сжатие (60-80 МПа и выше), высокой плотностью, практически нулевым водопоглощением. Этот бетон получают на основе чистых заполнителей с хорошим зерновым составом (на фракционированном щебне из плотных и прочных горных пород, песке с пустотностью не выше 40 %) с добавками суперпластификатора и дисперсного наполнителя (например, микрокремнезема – SiO₂ в аморфной форме, имеющего ультратонкие частицы). Высокопрочный бетон применяют для ответственных сооружений (для высотных зданий, защитных сооружений и т.п.).

Бетон для дорожных и аэродромных покрытий. К этому бетону предъявляют требования высокой прочности на изгиб, коррозионной стойкости, малого водопоглощения. Получают на основе специальных цементов нормированного минерального состава (ПЦ-500-Н) с содержанием С₃А до 5 %, применением химических добавок (пластификаторов, воздухововлекающих и др.). При изготовлении бетона ограничивают водоцементное отношение(В/Ц должно быть не более 0,5 – 0,55).

Гидротехнический бетон.Должен иметь высокую прочность, долговечность и в то же время сравнительно низкую стоимость. С этой целью гидротехнические сооружения разделяют на разные (обычно три) зоны, для которых применяют свой бетон. Для подводной зоны используют бетон на пуццолановом портландцементе, который отличается водонепроницаемостью и сульфатостойкостью. Наиболее ответственную зону – зону переменного уровня воды – выполняют из высококачественного бетона на сульфатостойком портландцементе. Длянадводной зоны применяют более дешевый вид бетона на шлакопортландцементе, белитовом портландцементе с меньшим тепловыделением. С целью улучшения свойств в гидротехнический бетон вводят различные добавки, в том числе микронаполнители (микрокремнезем и др.). Важным является правильное назначение В/Ц, от значений которого во многом зависят плотность, прочность и долговечность бетона.

Бетон для защиты от радиации.Для защиты от g-излучения используют особо тяжелый бетон на чугунном, свинцовом и другом сверхтяжелом заполнителе. Такие бетоны требуют тщательного подбора состава, соблюдения технологических режимов изготовления и твердения. Нейтронное излучение наиболее эффективно поглощается гидратными бетонами, имеющими повышенное содержание химически связанной воды. Для их приготовления чаще всего используют глиноземистый цемент, а в качестве заполнителей – лимонит и серпентин. В бетон вводят добавки, содержащие легкие элементы: литий, фтор и др. Особые требования, прежде всего по долговечности и прочности, предъявляются к бетонам для подземных хранилищ радиоактивных отходов и других захоронений. При их изготовлении обязательно вводят дисперсные наполнители (микрокремнезем и др.) в композиции с суперпластификатором.

Декоративный (архитектурный) бетонпредназначен для отделки зданий и сооружений. Применяются светлые, цветные и офактуренные (имитирующие природный камень и т.п.) бетоны. В качестве вяжущего используют белый портландцемент, цветные цементы, иногда используют обычный портландцемент с отбеливающей добавкой и (или) с добавкой пигмента. Мелким заполнителем обычно служит природный песок. Для получения бетонов светлых тоновприменяют белые кварцевые пески (для стекольной промышленности). В качестве крупного заполнителя используют щебень из мрамора, гранита, известняка, доломита. Для получения цветного бетона на белом цементе в бетонную смесь добавляют различные минеральные и органические пигменты. Для достижения высокой прочности и долговечности архитектурного бетона в него вводят дисперсные наполнители (микрокремнезем и др.) в композиции с суперпластификатором и другие добавки.

 

Жаростойкий бетон предназначен для изделий и конструкций, работающих в условиях длительного воздействия высоких температур (свыше 200 °С). Этот бетон изготовляют на портландцементе с активными минеральными (жаростойкими) добавками, глиноземистом цементе, жидком стекле с добавкой отвердителя – кремнефтористого натрия, а также жаростойких заполнителях (шамоте, магнезите, хромомагнезите и др.).

Бетоны химически стойкие предназначены для изделий и конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных сред: минеральных и органических кислот, солей и оснований, растворителей и нефтепродуктов. Их изготовляют на основе фурановых, фураноэпоксидных, карбамидных, акриловых синтетических смол (полимербетоны), жидкого стекла с добавкой отвердителя – кремнефтористого натрия (жидкостекольные бетоны), жидкого стекла с полимерной добавкой (полимерсиликатные бетоны), серы (серные композиты). Используют химически стойкие заполнители: базальт, андезит, диабаз и др.

Бетоны с компенсированной усадкой и напрягающие бетоны.Это бетоны на основе расширяющихся и напрягающих цементов, предназначенные для получения водонепроницаемых и самонапряженных (из напрягающего бетона) конструкций. Использование специальных цементов, а также соответствующих добавок обусловливает компенсацию усадки бетона и даже определенное остаточное расширение, что позволяет получить плотную структуру и, соответственно, высокую степень водо- и газонепроницаемости (марка по водонепроницаемости не ниже W 12). Кроме того, эти бетоны отличаются высокой морозостойкостью (марка от F 300 до F 1000 и более).

Мелкозернистый бетон характеризуется максимальной крупностью заполнителей до 10 мм. К таким бетонам относятся песчаные бетоны (пескобетоны). Ранее производство мелкозернистых бетонов сдерживалось необходимостью увеличения расхода воды и цемента вследствие большой удельной поверхности заполнителей. В настоящее время развитие технологии бетона позволяет за счет специальных мер ликвидировать этот недостаток и в полной мере ощутить достоинства таких бетонов, а именно: возможность создания однородной структуры, отказ от дорогостоящего крупного заполнителя, возможность получения качественной поверхности изделий при формовании методами прессования, вибропрессования, вибролитья, легкая транспортируемость, в том числе по трубопроводам, эффективность армирования дисперсной арматурой (фибробетоны) и др. Для снижения расхода воды и цемента следует применять крупные чистые пески с хорошим зерновым составом, химические добавки (суперпластификаторы), интенсивное уплотнение бетонной смеси.

Вопрос №19

Асфальтобетон является чрезвычайно популярным материалом, который используется в современной строительной отрасли. Его относительно недорогая стоимость материала наряду с оптимальными характеристиками позволяют использовать асфальтобетон как верхнее дорожное покрытие. Это искусственный материал, в составе которого содержится определенное количество фракционных материалов– минеральных веществ, щебня, песка и битума. Вещества органического типа перемешивают в нагретом состоянии (до 100-160°С) и соединяют в уплотненную смесь. Приготовление асфальтобетона производится из высококачественных материалов, соответствующих государственным стандартам. Исходя из предполагаемых нагрузок, климата и других условий эксплуатации асфальтобетонной смеси, необходимо соблюдать требуемые показатели прочности, плотности, устойчивости к воде и к возможным сдвигам. Приготовление асфальтобетона производится из высококачественных материалов, соответствующих государственным стандартам. Исходя из предполагаемых нагрузок, климата и других условий эксплуатации асфальтобетонной смеси, необходимо соблюдать требуемые показатели прочности, плотности, устойчивости к воде и к возможным сдвигам.

 

Принято выделять несколько классификаций асфальтобетона.

 

По используемому типу заполнителя:

 

• щебеночный (состав такой смеси состоит из щебня, песка, минерального порошка, битума;

• гравийный (обязательно содержит гравий или песчано-гравийную смесь);

• песчаный (в составе нет крупного заполнителя– щебня или гравия).

 

По содержанию заполнителя:

 

• высокоплотный тип имеет состав, в котором щебень занимает 70%;

• тип А – содержит в своем составе щебень от 50 до 60%;

• тип Б – от 35 до 50% щебня;

• тип В – от 20 до 35% щебня;

 

По температуре асфальтобетона:

 

• горячий, в составе которого имеется твердый битум. Укладка такой смеси происходит при температуре около 120°C. Подобной смесью, как правило, заливают городские дороги, имеющие высокую транспортную нагрузку, благодаря прочным свойствам застывшего материала и быстрому затвердеванию.

• теплый, содержащий маловязкий битум. Уплотнениепроисходит при более низкой температуре - 40—80°C;

• холодный, который состоит из жидкого битума марок или битумной эмульсии. Уплотняется такая смесь при температуре не ниже 10°C.

По назначению выделяют:

 

• бетон дорожный, предназначенный для укладки на дорогах, магистралях, тротуарах.

• бетон аэродромный, использующийся на взлетно-посадочных полосах и площадках аэродромов.

• бетон гидротехнический, предназначенный для строительства гидротехнических сооружений.

• бетон промышленного назначения, применяющийся в гаражах и промышленных зданий для заливки полов или эксплуатируемых плоских кровель.

• бетон декоративный, с помощью которого оформляют разделительные полосы, городские площади и переходы.

 

По размеру минеральных зерен горячие смеси делят на:

 

• крупнозернистые (зерно достигает 40 мм);

• среднезернистый (зерно до 25 мм);

• мелкозернистые (размер зерна около 15-20 мм);

• песчаные (зерно не более 5 мм, реже 3 мм).

 

По степени удобообрабатываемости асфальтобетон делится:

 

• Жесткая масса достаточно подвижна, что позволяет легко раскладывать её на основании. В то же время такая смесь требует хорошего уплотнения.

• Пластичную массу раскладывать труднее за счет её консистенции, однако уплотнять легче.

• Литую массу можно разложить, лишь применив значительные усилия, однако уплотнение можно производить даже ручным вальком, легким катком или вовсе не уплотнять.

 

Производство асфальтобетона включает в себя несколько этапов. Все, необходимые для создания смеси, вещества обязательно подвергаются тщательному анализу. Тесты проходит и готовый асфальт – его испытывают на степень прочности, устойчивости к нагрузкам, водонепроницаемости и по другим параметрам. Условия в цеху по производству асфальтобетона должны соответствовать определенным температурнымнормам и требуемому микроклимату. Кстати довольно популярными в последнее время стало проиводство асфальтобетона на мобильном асфальтобетонном заводе.

 

Залогом успешного производства асфальтобетона является строгий контроль качества работ и их соответствие технологическим нормам. Подготовительный этап работ включает в себя доставку материалов, их последующую сортировку и складирование, подготовку к погрузо-разгрузочным работам. Полученную асфальтобетонную смесь, готовую к укладке, с промышленного предприятия развозят по объектам.

Асфальтобетонная смесь) – важнейший дорожно-строительный материал, получаемый в результате уплотнения при оптимальной температуре рационально рассчитанной и приготовленной смеси, состоящей из битумного вяжущего, минерального порошка и заполняющих компонентов. При отсутствии в смеси крупного заполнителя (щебня или гравия) этот материал именуется песчаным асфальтом или асфальтовым раствором. В асфальтовых растворах и бетонах матричным компонентом, соединяющим зерна заполнителей в единое целое, является асфальтовое связующее (называемое также асфальтовым вяжущим), представляющее собой композицию нефтяного битума с тонкомолотым минеральным порошком (как правило, из известняка, доломита и других карбонатных пород). Минеральный наполнитель не только уменьшает расход битума, но и повышает прочностные свойства и теплостойкость материала (за счет перевода битума из объемного в пленочное состояние).

В зависимости от вида минеральной составляющей различают асфальтобетонные смеси: щебеночные, гравийные, песчаные. В зависимости от температуры укладки асфальтобетонные смеси бывают:горячие – изготовляемые на вязких нефтяных дорожных битумах и применяемые непосредственно после приготовления – с температурой укладки не менее 120 °C, и холодные – изготовляемые на жидких битумах – с температурой укладки свыше 5 °C. Среди горячих иногда выделяют теплыеасфальтобетонные смеси – изготовляемые на вязких и жидких битумах – с температурой укладки не менее 70 °C.

Наиболее распространены горячие асфальтобетонные смеси. В зависимости от величины остаточной пористости асфальтобетоны из этих смесей делят: а) на высокоплотные с остаточной пористостью 1-2,5 %; б) плотные с остаточной пористостью 2,5-5 %; б) пористые с остаточной пористостью 5-10 % (для нижних слоев покрытий и основания); в) высокопористые с остаточной пористостью 10-18 %.

В зависимости от наибольшего размера минеральных зерен горячие смеси подразделяют: а) на крупнозернистые (с зернами до 40 мм); б) мелкозернистые (с зернами до 20 мм); в) песчаные (с зернами до 5 мм). Холодные смеси подразделяют на мелкозернистые и песчаные. Горячие щебеночные и гравийные смеси в зависимости от содержания в них щебня или гравия, а также песчаные горячие смеси в зависимости отвида песка подразделяют на типы: А – многощебенистые (с содержанием щебня от 50 до 60 %); Б – среднещебенистые (с содержанием щебня от 40 до 50 %); В – малощебенистые (с содержанием щебня от 30 до 40 %); Г – песчаные смеси на песках из отсевов дробления, а также их смесях с природным песком при содержании последнего не более 30 %; Д – песчаные на природных песках или смесях природных песков с отсевами дробления при содержании последних менее 70 % по массе. Холодные щебеночные и гравийные смеси соответственно подразделяют на типы Б_х и В_х, а холодные песчаные смеси – на типы Г_хи Д_х.