Г. Проектирование состава дорожного бетона.

Основным свойством, характеризующим дорожный бетон, так же как другие бетоны и вообще конструктивные материалы, является прочность. С учетом условий работы плит дорожных и аэродромных покрытий в конструкции дорожный бетон характеризуется двумя показателями: прочностью на растяжение при изгибе R_рu и прочностью на сжатие R_сж. Прочность на растяжение при изгибе R_рu является основной прочностной характеристикой дорожного бетона, поэтому проектирование и подбор состава бетона, контроль его качества производятся прежде всего с учетом этого показателя. Водоцементное отношение определяется из формулы:

где А – коэффициент, зависящий от принятого содержания вовлеченного в бетонную смесь воздуха;

R_ц – предел прочности цемента на растяжение при изгибе;

R_рu - марка бетона по прочности на растяжение при изгибе.

Из многочисленных факторов, воздействующих на бетон дорожных покрытий, наиболее агрессивными по отношению к бетону являются циклическое замораживание и оттаивание. Для обеспечения морозостойкости предъявляются специальные требования к портландцементу, применяются воздухововлекающие или газообразующие добавки. При этом регламентируются водоцементное отношение (В/Ц или W/C), воздухосодержание (V_в).

Так, для однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий принимаются:

, V_в=5-6% (измеренное через 30 минут после приготовления);

Для нижнего слоя:

, V_в=3,5-4,5%

Для повышения плотности, морозостойкости дорожного бетона применяются также пластифицирующие добавки. В процессе подбора с целью снижения расхода цемента экспериментально уточняется дозировка пластифицирующих добавок; экспериментально уточняется дозировка воздухововлекающих добавок с обязательной проверкой и корректировкой на бетонном заводе при пробном бетонировании. Дозировку пластифицирующих добавок при подборе состава бетона меняют до 0,3% от массы цемента, при сохранении В/Ц и подвижности бетонной смеси.

6.6 Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Неразрушающие методы контроля прочности обеспечивают быструю и надежную оценку состояния материалов и конструкций, что очень важно для инженеров строительных специальностей, деятельность которых связана с технической эксплуатацией зданий и сооружений. Одним из главных направлений в области капитального строительства на современном этапе является реконструкция зданий и сооружений. Связанная с этим необходимость обследования технического состояния объектов реконструкции, исследование физико-механических характеристик строительных материалов непосредственно в зданиях и сооружениях требуют дополнительного совершенствования неразрушающих методов контроля. Действующими стандартами предусмотрен контроль прочности бетона в конструкциях без их разрушения на предприятиях строительной индустрии, что по сравнению с обычными механическими испытаниями позволяет быстро производить не только выборочные испытания, но и осуществлять сплошной контроль качества всей продукции.

В настоящее время существует очень много способов испытаний непосредственно в изделиях и конструкциях:

• испытание бетона в конструкциях методом местных разрушений (огнестрельный метод, испытание на отрыв);

• испытание бетона приборами механического действия (определение поверхностной твердости, испытание на упругий отскок и др.);

• электронно-акустические методы (ультразвуковая дефектоскопия, импульсные и резонансные приборы);

• рентгеновские и радиометрические методы (радиационная дефектоскопия, рентгеновские аппараты, изотопный метод);

• магнитные и электромагнитные методы испытаний.

• комплексные методы;

• статистические методы.

Неразрушающие методы контроля применяют для установления прочности бетона на сжатие, которая определяется как функция , где х_i – механическая или физическая характеристика бетона, полученная опытным путем.

Механические методы предусматривают определение прочности R по результатам измерения приборами механических характеристик х_i с использованием тарировочных графиков и таблиц. Метод пластической деформации основан на зависимости между прочностью бетона и размерами отпечатков на бетонной поверхности, которые получают путем надавливания штампа под действием пресса (статическая нагрузка) или под действием удара (динамическая нагрузка). Склерометры позволяют определить прочность по величине отскока при ударе о бетон. Физические методы основаны на зависимости прочности бетона от физических характеристик:

• ультразвуковые приборы основаны на измерении времени распространения ультразвука в бетоне и базы прозвучивания, по которым рассчитывают скорость ультразвуковой волны (V_y3) и .

• радиоизотопные приборы основаны на определении плотности (ρ₀) по интенсивности -излучения и по ранее установленным зависимостям .

При использовании приборов неразрушающего действия большое значение играет их тарирование. При тарировании образцы материала испытывают приборами неразрушающего контроля, а затем подвергают разрушению на гидравлическом прессе. На основе полученных результатов строят тарировочный график (или составляют таблицы) зависимости предела прочности при сжатии R от показаний тарируемого прибора х_i: .

Каждый из неразрушающих методов дает сведения только о некоторых свойствах материалов, не может быть универсальным и полностью заменить механические испытания. В связи с этим наиболее полные и объективные результаты могут быть получены при комплексном использовании физических и механических методов контроля. Это позволяет определить структуру материала, его однородность, выявить дефекты в конструкции, получить сведения о физико-механических свойствах материалов. Использование статистических методов контроля прочности бетона расширяет наши представления о критериях качества материалов.