Факторы, влияющие на удобоукладываемость:

1. Содержание воды:

1. Водоудериживающая способность – максимальное количество воды, которое возможно удержать без потерь.

2. Водопотребность бетонной смеси – оптимальный расход воды для получения бетона с необходимыми свойствами.

2. Содержание твердых компонентов:

1. увеличение расхода цемента при неизменном расходе воды не отражается на удобоукладываемости

2. увеличение и цемента, и воды улучшает удобоукладываемость

3. Гранулометрический состав заполнителя: плотнее упаковка зерен → лучше удобоукладываемость

4. Время хранения и t^₀ (отрицательное влияние): со временем происходят реакции гидратации воды, а t^₀ их ускоряет; также с увеличением t^₀ у воды увеличивается испаряемость.

5. Вибрирование (улучшает удобоукладываемость)

6. У жестких смесей (только в заводских условиях) может происходить тиксотропия - разжижение массы при механическом воздействии

Основы технологии тяжелого бетона

1. Подбор состава бетона.

2. Подготовка исходных компонентов.

*Иногда используют теплые компоненты, воду и песок подогревают, а цемент нет, иногда нужно прочищать песок.

3. Дозирование компонентов бетона по m, путем взвешивания; дозируем соотношение указанное в рецептуре 1:Х:У, В/Ц.

*Допускается дозирование по объему для керамзита.

4. Перемешивание до однородной гомогенной массы (приготовление бетонной смеси). Может осуществляется в бетоносмесителях 2-х типов:

• Гравитационные. Не пригодны для Ж и Р смесей, годятся для П смесей марок П1 - П4

• Принудительного действия. Чаша с вертикальным валом, на валом и лопастями, в которой принудительно перемешивается бетонная смесь в течение 1 – 3 минут

5. Транспортирование к месту укладки:

• На территории цеха: транспортеры, электрокары, краны

• На далеком расстоянии: бетоновозы

Главная требование – бетонная смесь должна оставаться связанной.

6.Укладка и уплотнение бетонной смеси с помощью вибрирования: объемного, поверхностного или глубинного. k_{уплотнения} = ρ^факт / ρ^расч = 1 (идеально); если k_{уплотнения} = 0.95, то это может привезти к потери 15 – 20% прочности

7. После уплотнения бетон называется свежеуложенным. Уход за твердеющим бетоном:

• Летом следят за влажностным режимом – покрывают пленкой, посыпают опилками или песком, поливают из шланга

• Зимой не дают воде замерзнуть – производят теплую бетонную смесь, используют экзотермические цементы (глиноземистый), пропускают ток, используют тепловые пушки

Свойства и структура тяжелого бетона

Тяжелый бетон имеет конгломератное строение – в нем присутствуют зерна крупного, мелкого заполнителей и цементного камня. В тяжелом бетоне присутствуют поры. П_б = П_{цементного камня} + П_зап + П_возд (П_зап может → 0) Количество воздушных пор зависит от уплотнения. В отдельных случаях применяются воздухововлекащие добавки. Поры:

1. Гелевые

2. Контракционные

3. Капиллярные

4. Воздушные

Свойства:

1. Прочность – прочность при сжатии самое главное свойство.

Варианты разрушения бетона:

1. Трещина зародилась в заполнителе и вышла наружу (редчайший случай)

2. Трещина зародилась на стыке заполнителя и цементного камня (из-за грязи в виде пылевидных и глинистых частиц)

3. Трещина зародилась и начала развиваться по цементному камню (низкая марка вяжущего, высокое В/Ц)

4. Смешанный механизм

На прочность влияет:

1. R_б = f(R_ц; В/Ц; A), где А – качество заполнителей. Чем выше качество заполнителя, тем выше прочность. Чем больше воды затворения, тем меньше прочность

   1. Формула Боломея-Скрамтаева: R²⁸_б=A·R_ц·(Ц/В ± 0.5)

2. Срок твердения (номинальный срок – 28 суток)

   1. Логарифмический закон R²⁸=R³·(ln28/ln3), испытание производится не ранее 3-х суток.

3. Степень уплотнения k_{уплотнения} = ρ^факт / ρ^расч = 1 (идеально)

Класс прочности бетона [В] = [МПа] (В3.5 – В80)

Сегодня вычисляется как: R_{ср арифм} = ∑R_n / n

Усредненное число прочности: S=

Коэффициент вариации прочности: ʋ = S / R

R^норм = R_{ср арифм} - 1.64·S = R_{ср арифм}·(1-1.64·ʋ)

По СНиПу ʋ = 13.5% → R^н = R_{ср арифм}·(1-1.64·0.135) = 0.778·R_{ср арифм}

2. Пористость П = ((В - ω·Ц) / 1000) · 100% (ω – доля химически связанной воды по отношению к m_{цемента}

3. Водонепроницаемость. Марки: W2 - W20. Зависит от П

4. Морозостойкость. Марки: F50 - F1000. Воздухововлекающие добавки увеличивают морозостойкость.

5. Огнестойкость. Тяжелый бетон не относится к огнестойким материалам:

1. При > 70^₀C он теряет свою прочность

2. При 200^₀C теряет прочность на 25%

3. При 550^₀C портландит Сa(OH)₂ – CaO + H₂O

4. При 573^₀C бета кварц переходит в альфа кварц

5. При дальнейшем нагреве происходит дегидратация гидросиликатов кальция

2CSH → H₂ + 2CS

6. Деформативные свойства бетона. На протяжении всей своей жизни испытывает деформации:

1) Собственные деформации:

• Первоначальная деформация - в первые минуты из-за силы тяжести

• Деформация бетона: влажностная (усадка без нужного ухода), контракционная (усадка из-за сжатия, карбоназиционная (Ca(OH)₂ + CO₂ + H₂O → CaCO₃)

2) От нагрузок: кратковременные и длительные

3) Температурная деформация

Специальные виды бетонов