Бетоны

Технология бетона

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 В современных условиях возможно получать высокопрочные бетоны с прочностью 50...100 МПа и особо высокопрочные с прочностью более 100 МПа. На практике более широкое применение получили высокопрочные бетоны с прочностью 50 ... 80 МПа. Для получения высокой прочности необходимо создать особоплотную, прочную и монолитную структуру бетона. Этого можно достигнуть при выполнении ряда условий, вытекающих из физических основ структурообразования бетона: 1) применением высокопрочных цементов и заполнителей; 2) предельно низким водоцементным отношением; 3) высоким предельно допустимым расходом цемента; 4) применением суперпластификаторов и комплексных добавок, способствующих получению плотной структуры бетона; 5) особо тщательным перемешиванием и уплотнением бетонной смеси, 6) созданием наиболее благоприятных условий твердения бетона.

Для высокопрочных бетонов следует принять цементы активностью >50 МПа желательно с низкими значениями нормальной густоты. В зависимости от назначения бетона для его приготовления целесообразно использовать цемент определенного минералогического состава. При изготовлении сборных железобетонных изделий небольших и средних размеров применяют высокопрочные тонкомолотые портландцементы с повышенным содержанием C3S и С3А и быстротвердеющие цементы Для массивных изделий и конструкций, изготовляемых на полигонах без тепловой обработки, рекомендуется применять цементы с пониженным содержанием СзА и ограниченным содержанием C3S (менее 50%), лучше всего белитовые. Такие цементы твердеют в течение длительного срока, обеспечивая высокую конечную прочность бетона. В первые сутки твердения тепловыделение и усадка цемента небольшие и соответственно объемные деформации и вредные собственные напряжения и в бетоне также невелики. Для обеспечения более равномерного твердения могут также использоваться пластификаторы и замедлители твердения

Заполнители для высокопрочного бетона должны быть чистыми и обладать хорошим зерновым составом и малой пустотностью, не содержать по возможности слабых зерен. Предел прочности крупного заполнителя должен быть на 20 % выше заданной прочности бетона.

С повышением прочности бетона влияние заполнителя на структуру бетона и результаты испытаний постепенно увеличиваются. Для каждого заполнителя имеется предельное значение прочности бетона, выше которого на данном заполнителе получить бетон трудно и экономически невыгодно, так как незначительное повышение прочности бетона сопровождается значительным увеличением расхода цемента. Обычно этот предел наступает, когда прочность на растяжение бетона приближается к прочности заполнителя. Для особо высокопрочных бетонов применяют заполнители повышенной прочности из диабаза и базальта.

Высокая плотность и прочность бетона достигаются применением предельно низкого водоцементного отношения. Однако с уменьшением В/Ц повышается вязкость цементного теста, ухудшаются условия приготовления и уплотнения бетонной смеси, увеличивается воздухововлечение. В результате нарушается прямолинейная зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения и после достижения определенных значений В/Ц дальнейшее его снижение практически мало способствует повышению прочности бетона. 

Дли получения высокопрочных бетонов необходимо применять более низкие В/Ц, что требует использования специальных приемов, позволяющих плотно укладывать бетонные смеси в этом случае. К таким приемам относится применение суперпластификаторов или комплексных добавок, содержащих повышенную дозу пластификатора, ускорителя твердения и анти- воздухововлекающий компонент, либо использование особо интенсивных способов уплотнения бетонной смеси, например прессования или роликового проката. В результате достигается высокая плотность и прочность бетона При применении суперпластификаторов прямолинейная зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения сохраняется до Ц/В = 4 и определять В/Ц высокопрочного бетона можно по формуле.

Существенное значение для технологии бетона имеет тот факт, что при низких В/Ц нарушается закон постоянства водопотребности бетонной смеси, т. е. при увеличении расхода цемента свыше 400 кг/м3 приходится для получения равноподвижных смесей увеличивать одновременно и рас ход воды, чтобы компенсировать резкое повышение вязкости цементного теста. Соответственно возрастает расход цемента, что приводит к ухудшению структуры бетона, увеличению тепловыделения и усадки, к росту вредных внутренних напряжений и деструктивных явлений. В результате снижается эффективность использования цемента.

Для гарантированного получения плотной и прочной структуры расход цемента в высокопрочном бетоне ограничивают: для сборных железобетонных изделий малых и средних размеров максимально допустимый расход цемента 550 кг/м3, для изделий большой массивности — 450 кг/м3. В высокопрочных бетонах следует особо уделять внимание снижению расхода цемента, так как при прочих равных условиях это способствует получению более плотной и менее дефектной структуры бетона и повышению его прочности. Для снижения расхода цемента используют 1) применение более высокопрочных цементов, повышение их активности механическим или химическим путем (домол с добавкой 2 ... 3 % гипса или с комплексной добавкой на основе суперпластификаторов по удельной поверхности 4000 ... 5000 см2, ак- тивациг в специальных установках, введение крентов); 2) применение специально подобранной смеси заполнителей с минимальной пустотностью и водопотребностыо; 3) введение в бетонную смесь суперпластификаторов и комплексных добавок; I) назначение класса бетона, если это возможно, по его прочности в большем возрасте, чем 28 сут.

Введение суперпластификаторов особенно эффективно снижает расходы цемента, так как этому способствуют не только резкое ювышенцр подвижности и улучшение уплотняемости бетонной смеси, но и тот факт, что в этом случае постоянство водопотребности сохраняется при высоких расходах цемента (до 550 кг/м3), г. е. в этом случае не требуется дополнительного расхода цедента для компенсации повышенной вязкости бетонной смеси. В результате повышается эффективность использования цемента а высокопрочных бетонах.

Наилучшими условиями для твердения высокопрочного бетона являются нормальные (температура 20 ... 25°С, влажность 100%). С повышением температуры и особенно при тепловой обработке в твердеющем бетоне возникают градиенты температуры и влажности, приводящие к миграции влаги, к температурно-влажностным деформациям и неравномерной усадке цементного камня. В результате увеличиваются деструктивные явления, поэтому при применении для ускорения твердения высокопрочного бетона тепловой обработки необходимо применять более длительную предварительную выдержку, очень мягкие режимы : постепенным подъемом и спуском температуры, снижать температуру прогрева до 50 ... 60°С, обеспечивать высокую влажность среды. Не следует назначать слишком длительных режимов прогрева, ограничивая его продолжительность моментом, когда прочность бетона достигнет 50 ... 70 % его класса. В этом случае высокопрочные бетоны удовлетворительно твердеют в дальнейшем. Оптимальные режимы прогрева назначают по результатам предварительных опытов.

При соблюдении рассмотренных условий прочность бетона может превысить марку цемента в 1,5 ... 1,7 раза. Применение высокопрочного бетона позволяет сократить массу и материалоемкость железобетонных изделий.

  Высокопрочный бетон

  высокопрочный бетон. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ...

  высокопрочный бетон. НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ...

  Высокопрочный бетон

  Высокопрочный раствор. ВЫСОКОПРОЧНЫЙ МЕЛКОЗЕРНИСТЫЙ БЕТОН 1000/3

  быстротвердеющий цемент. ОЦЕНКА СВОЙСТВ ПОЛЗУЧЕСТИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ...

  ПРАКТИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ УСАДКИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ...

  цемент. СТОЙКОСТЬ БЕТОНА В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

  прочность бетона. УСАДКА БЕТОНОВ РАЗНОЙ ПРОЧНОСТИ

  Высокопрочный облегченный бетон