Бетонная смесь свойства: Технические свойства бетонной смеси

Содержание

Свойства бетона и бетонной смеси

Какие свойства бетон есть? Чем отличается бетон от бетонного раствора и смеси?.

В статье

Бетон

Кроме проектной прочности бетон к заданному времени обязан включать в себя ряд качеств, которые требует изготовляемая конструкция: плотность, морозоустойчивость, водостойкость и многие другие. Также бетонная смесь должна сохранять конкретную степень подвижности.

Бетонная смесь — это непростое собрание компонентов, включающее в себя новообразования после взаимодействия вяжущей основы и воды, частицы клинкера, которые не прореагировали, воду, заполнитель, специальные добавки и вовлеченный воздух. В итоге после реакции частей друг с другом получаем конечный продукт, обладающий физическими, реологическими, а также механическими свойствами, непосредственное влияние на которые оказывает количество и качество цементного теста.

Цементное тесто — система структурированная, создающаяся под действием сил молекулярного соединения между частицами и изначально обладающая некоторой прочностью. Каждая частица обрамлена водяной пленкой, наделяющей в жидком состоянии цементное тесто пластичностью. Твердая фаза водной суспензии напрямую влияет на структурную вязкость цементного теста.

Обширно используется в бетонной технологии такое свойство, как тиксотропия — наличие у структурированных систем возможности менять реологические свойства под воздействием внешних факторов, а также возврат к первоначальному состоянию после прекращенного воздействия.

Для того, чтобы выполнить заданную работу на хорошем уровне, необходимо помнить — бетонная смесь должна по консистенции, показатели оценки которой — подвижность либо жесткость, быть соответствующей способам уплотнения и укладки.

Для того, чтобы определить подвижность бетонной смеси (способность расплываться под собственным весом) требуется специальный конус, заполняемый в три этапа смесью, уплотняемой таким приемом как штыкование. Когда действие выполнено, конус снимают, позволяя бетонной смеси свободно оседать под собственной тяжестью.

В зависимости от показателя осадки конуса и дается оценка подвижности, разделяющая смеси на пластичные (осадка конуса 1-12 см) и более жесткие, практически не оседающие. Для того, чтобы оценить жесткость пользуются иными способами.

Чтобы определить жесткость бетонной смеси, используют прибор, состоящий из сосуда цилиндрической формы, имеющего высоту в 200 мм и внутренний диаметр — 240 мм, к которому прикреплено измеряющее устройство, состоящее из штатива, металлического писка, штанги и шести отверстий.

Данный прибор хорошо закрепляют на виброплощадке. Металлическую форму с насадкой, заполненной тройным слоем смеси, помещают в сосуд, где закрепляют специальным держателем.

После чего убирают форму-конус и, установив диск на поверхности смеси диск, запускают в работу виброплощадку. Жесткость бетонной смеси определяется временем вибрирования при амплитуде 0,5 мм, которое останавливается как только тесто цемента не станет показываться из отверстий в диске.

Вид цемента, размер заполнителей, форма зерен, наличие песка, а также содержание цементного теста и воды – все это оказывает непосредственное влияние на подвижность смеси бетона.

При увеличении в составе воды подвижность, несомненно, возрастет, хоть и в ущерб прочности. А вот если увеличить количество цементного теста, прочность останется практически неизменной с увеличенной подвижностью до застывания.

Бетонная смесь, в состав которой входят гравий и окатанный песок, будет более подвижной, чем смесь, включающая в себя щебень и горный песок. Видна прямая связь между формой зерен и подвижностью. Когда зерно заполнителя имеет гладкую и округлую поверхность, уменьшается общая поверхность зерен и трение между отдельными частицами.

Чем жестче бетонная смесь, тем меньше требуемый расход цемента, а, следовательно, и цена. Но при выборе следует ориентироваться не только на экономичность, необходимо учитывать будущий размер конструкции, сложность армирования, а также способ, которым будет происходить уплотнение смеси.

Бетон – это конечная стадия затвердевания смеси, приходящей в состояние камня

По началу цемент еще способен деформироваться, но по прошествии достаточного количества времени становится твердым и плотным. Конечно, на данный процесс влияют разнообразные факторы.

Например, различные пластифицирующие добавки, делают момент схватывания более медленным, а увеличение температуры, наоборот, ускоряет затвердевание.

Чем старше бетон, тем он более плотный и прочный. Это результат изменения микроструктуры цементного камня, пористость которого со временем уменьшается.

Чтобы прогреть бетон, кроме электрического тока и пара, используют различные добавки химического происхождения типа хлористого кальция и др.

Самая подходящая среда для правильного затвердевания бетона — это достаток тепла с хорошей влажностью. Ведь, как известно, процесс становится значительно медленнее при 15 градусах, а при ноле почти останавливается.

Свойства бетона

Прочность при сжатии

— определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов размером 150х150х150, изготовленной из бетонной смеси и выдержанной до испытания 28 суток в нормальных условиях. По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены марки: М100 (В 7.5), М150 (В 10) … М800 (В 60).

Прочность на изгиб

— испытывают только дорожный бетон. Размеры лабораторных балок 150х150х1200.

Плотность

— обычный тяжелый бетон не является плотным. Плотность бетона повышается при тщательном подборе зернового состава заполнителей и применении пластификатора, снижающего водопотребность.

Водонепроницаемость

— при толщине более 200 мм бетон оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью наименьшего давления воды, при котором она все еще не просачивается через бетонный образец. Для повышения водонепроницаемости применяют пленки из пластмасс или уплотняющие добавки.

Морозостойкость

— способность бетонного изделия выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание во влажном состоянии.

Коррозиестойкость

— способность не разрушаться под воздействием физико-химических факторов окружающие среды. Стойкость повышается увеличением плотности бетона.

Огнестойкость

— способность бетона не разрушаться при кратковременном воздействии огня в условиях пожара.

Свойства бетонной смеси

Удобоукладываемость

— характеризует способность бетонной смеси заполнять форму бетонируемого изделия и уплотняться в ней под действием силы тяжести или внешних механических воздействий. Она оценивается подвижностью или жесткостью

Подвижность

— способность смеси растекаться под действием собственной массы. Определяется глубиной осадки конуса.

Жесткость

— способность смеси растекаться под воздействием вибрации.

Связность

— характеризует способность смеси не расслаиваться при транспортировке, выгрузки и укладке.

Дата публикации статьи: 4 апреля 2014 в 05:07
Последнее обновление: 18 марта 2021 в 13:22

Свойства бетона и бетонной смеси

Какие свойства бетон есть? Чем отличается бетон от бетонного раствора и смеси?.

В статье

Бетон

Бетон – это конечная стадия затвердевания смеси, приходящей в состояние камня

Свойства бетона

Прочность при сжатии

Прочность на изгиб

— испытывают только дорожный бетон. Размеры лабораторных балок 150х150х1200.

Плотность

Водонепроницаемость

Морозостойкость

Коррозиестойкость

Огнестойкость

— способность бетона не разрушаться при кратковременном воздействии огня в условиях пожара.

Свойства бетонной смеси

Удобоукладываемость

Подвижность

— способность смеси растекаться под действием собственной массы. Определяется глубиной осадки конуса.

Жесткость

— способность смеси растекаться под воздействием вибрации.

Связность

— характеризует способность смеси не расслаиваться при транспортировке, выгрузки и укладке.

Дата публикации статьи: 4 апреля 2014 в 05:07
Последнее обновление: 18 марта 2021 в 13:22

Основные свойства бетона для строительства

: Тахсина Алам

class=»eliadunit»>

Бетон представляет собой смесь нескольких материалов. В затвердевшем состоянии этот неоднородный материал становится камнеобразной массой. Широкое использование бетона в строительстве сделало его материалом, вызывающим огромную озабоченность у инженеров. Чтобы участвовать в широком использовании бетона, инженер должен знать его свойства. В этой статье мы кратко рассмотрели свойства бетона.

Прочность

По прочности бетоны бывают следующих видов:

Прочность на сжатие
Прочность на растяжение
Прочность на изгиб
Прочность на сдвиг

Прочность на сжатие

В Бангладеш используются два типа образцов для испытаний: (1) куб и (2) цилиндр.

Кубические образцы бетона желаемой пропорции отливают в стальные или чугунные формы, обычно 6-дюймовые кубические формы. Стандартный цилиндрический образец бетона имеет диаметр 6 дюймов и высоту 12 дюймов и отливается в форме, обычно сделанной из чугуна;

Стандартные кубики и цилиндры тестируются в установленном возрасте, как правило, в 28 дней, с дополнительными тестами, часто проводимыми в 1, 3 и 7 дней. Образцы испытывают на прочность на раздавливание на испытательной машине . Кубические испытания дают гораздо более высокие значения прочности на раздавливание, обычно на 20–30 % больше, чем те, которые дают цилиндры.

Согласно британскому стандарту прочность цилиндрического образца равна трем четвертям прочности кубического образца.

Рисунок: Образцы куба и цилиндра для испытаний на прочность при сжатии.
(Источник: https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/06103/chapt3.cfm)

Влияние возраста на прочность бетона :

Бетон набирает прочность со временем. Обычный цементный бетон набирает более 70-75 % своей конечной прочности в течение 28 дней и около 90-95 % в течение одного года. Часто желательно проверить пригодность бетона задолго до получения результатов 28-дневного испытания. При отсутствии конкретных данных о материалах, используемых при изготовлении бетона, можно предположить, что 28-дневная прочность в 1,5 раза превышает 7-дневную прочность. Испытания показали, что для бетона, изготовленного из обычного портландцемента, отношение прочности через 28 дней к 7 дням обычно составляет от 1,3 до 1,7, а большинство результатов превышает 1,5. Таким образом, экстраполяция 28-дневной крепости из 7-дневной крепости вполне надежна;

Скорость набора прочности различных типов цементных бетонов показана на рисунке ниже

Прочность на растяжение

Бетон очень слаб на растяжение. Прочность на растяжение обычного бетона колеблется от 7 до 10 процентов от прочности на сжатие.

Прочность на изгиб

Прочность на изгиб простого бетона почти полностью зависит от прочности на растяжение. Однако опыты показывают, что модуль разрыва значительно превышает предел прочности при растяжении.

Прочность на сдвиг

Это реальный определяющий фактор прочности на сжатие коротких колонн. Средняя прочность бетона при прямом сдвиге колеблется от примерно половины прочности на сжатие для богатых смесей до примерно 0,8 прочности на сжатие для бедных смесей.

класс = «элиадунит»>

Удобообрабатываемость

На прочность бетона данной пропорции смеси очень сильно влияет степень его уплотнения. Поэтому очень важно, чтобы консистенция смеси была такой, чтобы бетон можно было транспортировать, укладывать и отделывать достаточно легко и без расслоения. Бетон, удовлетворяющий этим условиям, называется работоспособным.

Факторы, влияющие на удобоукладываемость бетона:

Содержание воды
Смешайте пропорции
Размер заполнителей
Форма заполнителей
Классификация заполнителей
Текстура поверхности агрегатов
Использование добавок
Использование дополнительных вяжущих материалов
Время
Температура

Обычно тест на осадку проводится для косвенного определения удобоукладываемости бетонной смеси.

Упругие свойства

Бетон не является идеально эластичным для любого диапазона нагрузок, заметное постоянное схватывание имеет место даже при низких нагрузках. Деформация не пропорциональна напряжению на любой стадии нагружения. Упругие свойства бетона меняются в зависимости от богатства смеси и интенсивности напряжения. Они также меняются в зависимости от возраста бетона.

Прочность

Долговечность – это свойство бетона выдерживать условия, для которых он был разработан, без ухудшения в течение многих лет. Отсутствие долговечности может быть вызвано внешними агентами, возникающими из окружающей среды, или внутренними агентами внутри бетона.

Причины можно разделить на физические, механические и химические.

Физическая причина возникает из-за действия мороза и из-за различий между термическими свойствами заполнителя и цементного теста, в то время как механические причины связаны в основном с абортом.

Герметичность

Проникновение в бетон материалов в растворе может отрицательно сказаться на его долговечности, например, при выщелачивании Ca(OH) ₂ или при воздействии агрессивных жидкостей (кислот). Проницаемость имеет важное значение для уязвимости бетона к воде и морозу. В случае армированного цементобетона проникновение влаги и воздуха приведет к коррозии стали. Это приводит к увеличению объема стали, что приводит к растрескиванию и выкрашиванию бетона. Проницаемость бетона также имеет значение для водоудерживающих и гидротехнических сооружений;

Сегрегация

Склонность к отделению крупных зерен заполнителя от бетонной массы называется сегрегацией. Повышается, когда бетонная смесь бедная и слишком влажная. Она также увеличивается при использовании достаточно крупного и грубозернистого заполнителя. Явления сегрегации можно избежать следующим образом.

Добавление в смесь небольших воздухововлекающих добавок.
Ограничение количества воды до минимально возможного.
Все операции, такие как обработка, размещение и консолидация, должны выполняться тщательно.
Бетон не должен падать с большой высоты.

Кровотечение

Склонность воды подниматься на поверхность свежеуложенного бетона известна как кровотечение . Поднимающаяся на поверхность вода уносит с собой частицы песка и цемента, которые при затвердевании образуют слой накипи, известный в народе как цементное молоко . Вытекание бетона можно остановить, приняв следующие меры.

Путем добавления цемента
С использованием цемента более тонкого помола
При правильном составлении смеси и использовании минимального количества воды
С использованием небольшого количества воздухововлекающего агента
Путем увеличения тонкой части мелкого заполнителя

Усталость

Гладкий бетон при изгибе проявляет усталость. Способность бетона данного качества сопротивляться изгибу определяется пределом выносливости, величина которого зависит от числа повторений нагрузки. В конструкции бетонного покрытия допустимое рабочее напряжение при изгибе ограничено 55% модуля разрыва.

Ссылки

Невилл, А. и Брукс, Дж. (1990). Технология бетона . 2-е изд. Харлоу, Эссекс, Великобритания: Longman Scientific & Technical.
Азиз, Массачусетс (1973). Учебник по инженерным материалам . Дакка, Бангладеш: университетский кампус

class=»eliadunit»>

Типы составов бетонных смесей и их преимущества

🕑 Время чтения: 1 минута

Состав бетонных смесей — это процесс приготовления бетона с соответствующим соотношением ингредиентов для обеспечения требуемой прочности и долговечности бетонной конструкции. Каждый ингредиент бетона имеет разные свойства, поэтому получить экономичную и качественную бетонную смесь непросто. Типы и преимущества конструкции бетонной смеси обсуждаются ниже.

Состав:

Типы состава бетонной смеси
- 1. Номинальная бетонная смесь
- 2. Проектная бетонная смесь
Преимущества состава бетонной смеси
- 2. Качественный бетон Смесь
- 3. Экономичная бетонная смесь
- 4. Лучшее использование местных материалов
- 5. Требуемые свойства смеси

Типы состава бетонной смеси

Расчет бетонной смеси можно выполнить двумя способами, а именно:

Номинальная бетонная смесь
Бетонная смесь проектная

1. Номинальная бетонная смесь

Номинальные бетонные смеси – это низкосортные бетонные смеси, которые используются для мелких и неважных работ. В этом методе количество мелкого заполнителя фиксируется независимо от пропорций цемента и крупного заполнителя. Следовательно, качество бетонной смеси будет варьироваться и требуемая прочность может быть не достигнута.
В расчете номинальной смеси водоцементное отношение также не указывается. Марки бетона М20 и ниже готовятся по Номинальному рецепту смеси. Для более высоких марок предпочтительна бетонная смесь.

Рис. 1: Номинальная бетонная смесь

2.

Расчетная бетонная смесь

Разработанная бетонная смесь не содержит заданных диапазонов пропорций. Расчет выполняется в соответствии с требованиями прочности бетона. Таким образом, мы можем добиться желаемых свойств бетона как в свежем, так и в затвердевшем состоянии.
С помощью этого метода достигаются свойства свежего бетона, такие как удобоукладываемость, время схватывания и свойства затвердевшего бетона, такие как прочность на сжатие, долговечность и т. д. Использование добавок, таких как примеси, замедлители схватывания и т. д., кроме основных ингредиентов, используется для улучшения свойств смеси.

Рис. 2: Бетонная смесь

Используя проектную бетонную смесь, можно проектировать различные марки бетона, начиная с марки М10 и заканчивая более высокими марками, такими как М80, также можно приготовить М100. С помощью этого метода также можно удовлетворить требования к удобоукладываемости каждой смеси от нулевой осадки до осадки 150 мм. Каждая приготовленная смесь тестируется в лаборатории после затвердевания, чтобы проверить, соответствует ли она требованиям или нет.

Преимущества конструкции бетонной смеси

Преимущества конструкции бетонной смеси заключаются в следующем.

Требуемые пропорции каждого ингредиента
Качественная бетонная смесь
Экономичная бетонная смесь
Лучшее использование местных материалов
Желаемые свойства смеси

1. Желаемые пропорции каждого ингредиента

Основная цель разработки бетонной смеси состоит в том, чтобы выяснить желаемую пропорцию каждого ингредиента, такого как цемент, крупный заполнитель, мелкий заполнитель, вода и т. д., чтобы получить требуемые свойства полученной смеси.

Рис. 3: Ингредиенты для бетона

2. Качественная бетонная смесь

Качество каждого ингредиента, используемого в составе бетонной смеси, проверяется. Используются заполнители с хорошей прочностью, формой, удельным весом и без органического содержания. Используемая вода также хорошего качества, в основном используется питьевая вода.
Бетон хорошего качества улучшает свои свойства, такие как прочность, долговечность и т. д. Дизайнерская смесь, приготовленная из подходящих ингредиентов в соответствующих пропорциях, сама улучшает свойства бетона.
Приготовленную бетонную смесь испытывают на машинах прочности на сжатие, машинах прочности на растяжение в виде бетонных кубов и цилиндров. Следовательно, рекомендуемая марка бетона может быть получена с помощью расчета бетонной смеси.

3. Экономичная бетонная смесь

Обычно для изготовления бетона в номинальной смеси цемент используется больше, чем другие материалы, чтобы получить большую прочность, что влияет на стоимость проекта. Это также увеличивает теплоту гидратации и вызывает усадочные трещины в бетоне.
Но, используя расчет бетонной смеси, можно спроектировать бетон необходимой прочности с точным количеством цемента. Это экономит стоимость проекта и будет получена экономичная бетонная смесь, а также предотвращает образование усадочных трещин за счет снижения теплоты гидратации.

Рис. 4: Бетонные кубики

4. Лучшее использование местных материалов

Состав бетонной смеси позволяет использовать местные материалы, такие как крупные заполнители, мелкие заполнители и т. д., только если они хорошего качества. Это снизит стоимость проекта, а также будет способствовать быстрому строительству.

5. Требуемые свойства смеси

Бетон, полученный в результате проектирования смеси, обладает желаемыми свойствами, такими как удобоукладываемость, долговечность, время схватывания, прочность, непроницаемость и т. Д. Расчет обрабатывается с учетом некоторых важных факторов, таких как водоцементное отношение, градация заполнителей и т. д.
В зависимости от строительных условий или требований, добавки используются для улучшения свойств бетона.