Физические свойства бетона и вода. Физические свойства бетонов
8. Свойства бетона
8.1. Классификация бетонов по прочности
О прочности бетона при сжатии и при изгибе, о статическом ее контроле подробно говорилось выше. Следует только указать, что в соответствии с ГОСТ 26633-91 прочность тяжелых и мелкозернистых бетонов характеризуют классами прочности на сжатие, осевое растяжение, растяжение при изгибе, определяемыми в возрасте 28 суток.
Для таких бетонов установлены следующие классы:
– по прочности на сжатие В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В50; В55; В60; В65; В70; В75; В80; В85; В90
– по прочности на осевое растяжение: В(t)0,4; В(t)0,8; В(t)1,2; В(t)1,6; В(t)2; В(t)2,4; В(t)2,8; В(t)3,2; В(t)3,6; В(t)4;
– по прочности на растяжение при изгибе: В(tв)0,4; В(tв)0,8;В(tв)1,2; В(tв)1,6;В(tв)2;В(tв)2,4;В(tв)2,8;В(tв)3,2; В(tв)3,6;В(tв)4; В(tв)4,4; В(tв)4,8;В(tв)5,2; В(tв)5,6;В(tв)6; В(tв)6,4;В(tв)6,8; В(tв)7,2;В(tв)8.
8.5. Физические свойства бетона
8.5.1. Плотность бетона
Следует различать плотность незатвердевшей бетонной смеси и затвердевшего бетона. Бетонная смесь может быть почти совершенно плотной (имеется в виду плотность с учетом содержащейся в смеси воды), если она правильно рассчитана и плотно уложена. Плотность такой смеси довольно точно совпадает с теоретической, рассчитанной по сумме абсолютных объемов материалов, если она не содержит вовлеченного воздуха.
Рис. 8.5. Влияние относительной степени уплотнения Купл бетона на его прочность Rб при сжатии
Качество уплотнения бетонной смеси обычно оценивается коэффициентом уплотнения
, (8.3)
где и– действительная и расчетная плотность бетонной смеси.
Обычно стремятся получить Купл= 1, но вследствие воздухововлечения в бетонную смесь при вибрации и других факторах он составляет 0,96–0,98.
Плотность затвердевшего бетона зависит, главным образом, от плотности заполнителей. Применяя заполнители различной пористости и плотности, можно получать бетоны с плотностью до 2600 кг/м3.
| Заполнитель | Плотность, кг/м3 |
| Стальные опилки, барит | до 3000–3500 |
| Щебень или гравий из плотных пород | 2200–2600 |
| Кирпичный щебень | 1800–2000 |
| Топливные котельные шлаки | 1400–1800 |
| Пемза, туф | 1000–1400 |
| Керамзит | 800–1000 |
В затвердевшем бетоне только часть воды находится в химически связанном состоянии. Остальная (свободная) вода остается в порах или испаряется. Поэтому затвердевший бетон никогда не бывает абсолютно плотным. Пористость, %, бетона можно определить по формуле
, (8.4)
где В и Ц – расходы воды и цемента, кг/м3 бетона; – содержание химически связанной воды, доля от массы цемента, обычно для бетона в возрасте 28 суток, принимаемая равной 0,15.
Плотность бетона может быть повышена тщательным подбором зернового состава заполнителей; уменьшением водоцементного отношения с использованием пластифицирующих добавок; уплотнением совершенными способами. Плотность бетона является важнейшим свойством, в значительной мере определяющим его прочность, морозостойкость, непроницаемость и долговечность.
studfiles.net
Физические свойства бетона, определяемые при его взаимодействии с водой.
Физические свойства бетона, определяемые при его взаимодействии с водой.Физические свойства, которые имеет бетон, взаимодействующий с водой, связаны с изменениями, происходящими в структуре бетонной смеси, включая поглощение и насыщение водой, определение коэффициента размягчения бетона, капиллярный подсос, проводимость и отдачу воды, а также проницаемость и деформацию, связанную со смачиванием водой и последующим высыханием.
Поглощение и насыщение водой происходит потому, что бетон является пористым материалом с капиллярной структурой, и при контакте с водой он поглощает влагу. Таким же образом бетон получает влагу из окружающей среды. При поглощении влаги из воздуха в случае превышения влажности окружающей среды над влажностью бетона, либо при повышенной температуре воздуха бетон абсорбирует влагу из воздуха. В результате чего происходит выравнивание баланса влажности воздуха и бетона и наступает сорбционная влажность. При сравнении обычный бетон с плотными заполнителями имеет очень небольшое сорбционное увлажнение, поэтому его вообще не учитывают. В то же время легкие виды бетона содержат пористые наполнители, и в слитном материале сорбционная влажность доходит до 4-8%, а ячеистый бетон достигает величины 20-25% для данного параметра. Поглощение и насыщение водой возникает при капиллярном подсосе, когда сквозь открытые поры в материал проникают мельчайшие капельки воды, например, во время поливки или при атмосферных осадках. Капиллярный подсос представляет собой движение молекул воды в капиллярах бетона в результате диффузии. Это свойство имеют даже самые плотные материалы, например, камень из цемента или бетон при определенном соотношении влажности и температуры. Максимальное поглощение воды составляет для тяжелых бетонов 4-8% веса, а для легких видов этот показатель сильно увеличивается и зависит напрямую от пористости наполнителей. Рассмотрим бетон с водонасыщенностью – прочность материала будет снижена на определенную величину. Этот параметр определяется коэффициентом размягчения, который составляет для тяжелого бетона на цементной основе 0,85-0,9, а для гипсового бетона доходит до 0,35-0,45. Определенные линейные деформации приобретает бетон, который периодически увлажняется и высыхает. Подобная деформация является обратимой, но если постоянно подвергать бетон подобным деформациям – то большое число увлажнений и высыханий приведет к обрыву внутренних связей компонентов, что снизит прочность конструкции и нарушит структуры материала. Можно купить бетон плотной структуры, но капиллярная пористость, которая заложена в материале природой, делает его проницаемым при определенном уровне гидростатического давления для воды или другой жидкости, обладающей низкой вязкостью. Основное просачивание воды в бетоне нормальной плотности осуществляется не через цемент, а через капилляры и полости, которые образуются в местах контакта цемента и наполнителей.Для большинства конструкций требуется бетон, который не должен вообще обладать водопроницаемостью, при рабочем гидростатическом давлении. При этом бетон можно разделить на определенные марки, в которых указывается величина водонепроницаемости и гидростатическое давление, при котором в материал не просачивается вода при испытании по утвержденной методике.Для достижения желаемой водонепроницаемости конструкции относительно гидростатического давления необходимо повысить плотность бетонной смеси или увеличить толщину элементов из бетона, проводить обжатие бетонных деталей при их изготовлении или повышать растягивающее напряжение, которое образуется при давлении воды.
Физические свойства бетона и вода
Вода, взаимодействуя с бетоном, способна повлиять на его технические характеристики, что происходит благодаря структурным изменениям материала. При этом изменяются такие свойства бетонной смеси, как водонепроницаемость и расположенность к впитыванию воды, степень насыщения влагой и подверженность размягчению, показатели проводимости и отдачи влаги бетоном, а так же показатели деформирования, напрямую связанные с увлажнением и дальнейшим высыханием бетонного состава.
Бетонная смесь поглощает воду из-за своей капиллярной структуры. Бетон как пористый материал, контактируя с водой, поглощает ее из внешней среды. Абсорбция влаги происходит в том случае, если количество влаги во внешней среде превышает показатель влажности самого бетона. Таким образом, материал накапливает воду, со временем количество внутренней влаги материала приравнивается к влажности окружающей среды, достигается состояние так называемой сорбционной влажности. Сравнивая обычный бетон с более плотными наполнителями, приходят к выводу о том, что его сорбционная влажность намного ниже, поэтому его, как правило, не принимают во внимание. Для уплотнения структуры в легкие виды бетона различные виды пористых наполнителей, в таком композитной смеси сорбционная влажность может составлять от 4 до 8%, а показатель для ячеистого бетона порой превышает 20%.
При выпадении атмосферных осадков или попадании воды любым другим способом влага поглощается через поры бетона. Такой способ насыщения бетона влагой называют капиллярным подсосом. Он представляет собой движение мельчайших частиц воды по капиллярам материала, что становится возможным благодаря диффузии. От данного свойства невозможно избавиться даже при производстве самых плотных сортов бетона, при конкретных показателях влажности и температуры даже прочнейшие цементный камень и бетон обладают диффузией. У тяжелых сортов бетона максимальный объем возможного насыщения водой составляет 4 – 8% от общего веса, этот же показатель легкого бетона прямо пропорционален доли пористых наполнителей в его составе.
Излишнее увлажнение бетонной смеси может привести к серьезному падению прочности конструкций. Дабы количественно измерить возможное влияние требуется определить такой показатель, как коэффициент размягчения. Для тяжелых бетонов на цементной основе он достигает 0,85 – 0,9, а для бетонных смесей на гипсовой основе равен 0,35 – 0,45. Переувлажненность, и возможная последующая пересушенность, материала, возможно, станет причиной различных деформаций. В большинстве случаев они обратимы, однако, не следует забывать, что слишком частое воздействие на структуру бетона станет причиной обрыва структурных связей его компонентов, что негативно скажется на прочности сооружений.
В настоящее время бетон, не обладающий проницаемостью в условиях рабочего гидростатического давления. Мы доставим такие марки бетона, в которые не способна просочиться вода при эксплуатации в определенном утвержденной методикой давлении и влажности.
В процессе производства бетон повышает плотность смеси и увеличивает толщину бетонных элементов, осуществляет мероприятия по максимальному сжатию материала.
Похожие статьиФизические свойства бетона и вода
Вода, взаимодействуя с бетоном, способна повлиять на его технические характеристики, что происходит благодаря структурным изменениям материала. При этом изменяются такие свойства бетонной смеси, как водонепроницаемость и расположенность к впитыванию воды, степень насыщения влагой и подверженность размягчению, показатели проводимости и отдачи влаги бетоном, а так же показатели деформирования, напрямую связанные с увлажнением и дальнейшим высыханием бетонного состава.
Бетонная смесь поглощает воду из-за своей капиллярной структуры. Бетон как пористый материал, контактируя с водой, поглощает ее из внешней среды. Абсорбция влаги происходит в том случае, если количество влаги во внешней среде превышает показатель влажности самого бетона. Таким образом, материал накапливает воду, со временем количество внутренней влаги материала приравнивается к влажности окружающей среды, достигается состояние так называемой сорбционной влажности. Сравнивая обычный бетон с более плотными наполнителями, приходят к выводу о том, что его сорбционная влажность намного ниже, поэтому его, как правило, не принимают во внимание. Для уплотнения структуры в легкие виды бетона различные виды пористых наполнителей, в таком композитной смеси сорбционная влажность может составлять от 4 до 8%, а показатель для ячеистого бетона порой превышает 20%.
При выпадении атмосферных осадков или попадании воды любым другим способом влага поглощается через поры бетона. Такой способ насыщения бетона влагой называют капиллярным подсосом. Он представляет собой движение мельчайших частиц воды по капиллярам материала, что становится возможным благодаря диффузии. От данного свойства невозможно избавиться даже при производстве самых плотных сортов бетона, при конкретных показателях влажности и температуры даже прочнейшие цементный камень и бетон обладают диффузией. У тяжелых сортов бетона максимальный объем возможного насыщения водой составляет 4 – 8% от общего веса, этот же показатель легкого бетона прямо пропорционален доли пористых наполнителей в его составе.
Излишнее увлажнение бетонной смеси может привести к серьезному падению прочности конструкций. Дабы количественно измерить возможное влияние требуется определить такой показатель, как коэффициент размягчения. Для тяжелых бетонов на цементной основе он достигает 0,85 – 0,9, а для бетонных смесей на гипсовой основе равен 0,35 – 0,45. Переувлажненность, и возможная последующая пересушенность, материала, возможно, станет причиной различных деформаций. В большинстве случаев они обратимы, однако, не следует забывать, что слишком частое воздействие на структуру бетона станет причиной обрыва структурных связей его компонентов, что негативно скажется на прочности сооружений.
В настоящее время бетон, не обладающий проницаемостью в условиях рабочего гидростатического давления. Мы доставим такие марки бетона, в которые не способна просочиться вода при эксплуатации в определенном утвержденной методикой давлении и влажности.
В процессе производства бетон повышает плотность смеси и увеличивает толщину бетонных элементов, осуществляет мероприятия по максимальному сжатию материала.
Loading ... Похожие статьи:
Статьи по теме:
domdvordorogi.ru
Физические свойства бетона
Физические свойства бетона (раствора) связаны с особенностью структуры цементного камня, куда в силу его капиллярности легко подсасывается вода. Известно, что при нагружении бетона такая вода (по П. А. Ребиндеру) вызывает расклинивающий эффект и, следовательно, несколько снижает его прочность. При
испарении воды прочность бетона возрастает. Различные физико-химические воздействия внешней среды на бетон оказывают влияние на включение в процесс твердения новых порций цемента. В цементном камне они вызывают различие в твердении силикатных, алюминатных и алюмоферритных фаз цемента. Этот процесс не должен прерываться, так как в ином случае он прекращается и не восстанавливается, что резко ухудшает свойства бетона (раствора). Под влиянием среды могут возникнуть процессы деструкции по разным причинам, в процессе получения различных марок бетонов существует такое понятие как охрана труда, обеспечивающей соблюдение ряда правил безопасностив том числе и создание необходимых условий для работников и персонала.
При проектировании бетона эти обстоятельства нужно учитывать в определенной мере. Их можно предусмотреть с достаточной для практических целей точностью. В принципе недопустимо снижение прочности бетона, и в технологии его известны приемы, обеспечивающие систематический рост прочности материала. Под этим надо понимать изменение физического состояния теста, когда его вязко-упруго-пластическое состояние перейдет в форму хрупкого тела — цементного камня вследствие частичного перехода геля в кристаллические модификации. Например, такие новообразования, как высокосульфатная форма гидросульфоалюмината -(3CaO-Al203-3CaS04-31h30), могут решающим образом нарушить процесс упрочнения, если этот кристаллический каркас в цементном камне будет формироваться не своевременно.
www.colorchem.ru
