Урок теоретического обучения по материаловедению «Заполнители». Лекция по материаловедению заполнители для растворов и бетонов
 Абитуриенты 12 зарубежных стран подали заявления на поступление в НГАСУ (Сибстрин) На обучение по направлениям подготовки НГАСУ (Сибстрин) от иностранных граждан, представителей 12 государств, подано более 100 заявлений, которым еще предстоит пройти процедуру зачисления в вуз. Но четыре человека уже зачислены. Это прибывшие на обучение по направлениям Минобрнауки России представители Монголии (направление «Строительство»), Замбии (направление «Природообустройство и водопользование»), Намибии (направление «Архитектура») и Вьетнама (направление «Архитектура»). |
 Точность измерений – вежливость инженеров: направление подготовки «Стандартизация и метрология» профиль «Стандартизация и сертификация» Профиль «Стандартизация и сертификация» направления подготовки 27.03.01 «Стандартизация и метрология» – это современное перспективное направление, которое готовит специалистов в сфере управления качеством, стандартизации и сертификации строительной и иной продукции. В связи с вступлением в ВТО, гармонизацией европейских нормативных документов, разработкой единых нормативных документов в рамках Евразийского экономического союза востребованность специалистов данного направления увеличивается. Подготовка специалиста по качеству базируется на образовании, которое необходимо для получения... |
 |
 |
ЛЕКЦИЯ № 18. Строительные материалы. Материаловедение: конспект лекций [litres]
1. Материалы из природного камня
Материалы из природного камня в строительстве применяются с незапамятных времен. Основными и широко используемыми материалами из природного камня являются песок (горный и речной), гравий, мел, каолин, щебень, которые относятся к грубообработанным каменным материалам Кроме перечисленных материалов, в строительстве применяются обработанные каменные материалы: пиленые штучные камни и блоки для стен, камни, плиты и профильные изделия с различно обработанной поверхностью для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.
По существующим строительным нормам и правилам природные каменные материалы классифицируют по следующим признакам: объемной массе – тяжелые – с объемной массой более 1800 кг/м 3 и легкие – менее 1800 кг/м 3; по пределу прочности при сжатии – на марки: 4, 7, 10, 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000 – соответственно от 0,4 до 100 Мпа. Самым распространенным и применяемым каменным материалом в строительстве является песок горный и речной.
Не менее широко в строительстве применяются такие каменные материалы, как мел и каолин.
Мел представляет собой осадочную горную породу, по химическому составу – чистый углекислый кальций CaCO 3.
В строительстве и лакокрасочной промышленности также широко применяется каолин – продукт разрушения горных пород, содержащих полевые шпаты. Каолин – это белая глина, по химическому составу является водным силикатом алюминия; добавляют в колеры, содержащие мел, для улучшения их малярно—технических качеств.
Для дорожного строительства и при изготовлении бетонных и железобетонных изделий постоянно и в больших объемах используется гравий доломитовый или гранитный, который представляет собой продукт разрушения горных пород, в виде мелких или относительно крупных камней (отшлифованных водой) размером от 5 до 75,0 мм, средней плотностью более 2 г/см 3.
Гравий по морозостойкости подразделяется на марки:
Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.
В качестве крупного заполнителя для бетонов монолитных, сборных бетонных и железобетонных изделий, а также в дорожном строительстве постоянно и в больших количествах используется щебень – в виде каменных кусков неправильной формы размерами от 15 мм до 150 мм. Щебень бывает природный (дресва) и дробленый. Дробленый щебень получается путем измельчения крупных кусков горных пород на щебеночных заводах.
По морозостойкости щебень подразделяется на следующие марки: Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.
Аналогично щебню применяется бутовый камень – в строительстве для устройства фундаментов, в качестве заполнителя бутобетона при возведении бетонных и железобетонных массивных сооружений, при прокладке и ремонте автомобильных дорог. Размеры кусков бутового камня – от 150 до 500 мм. По морозостойкости бутовый камень подразделяется на марки: Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200, 300.
В строительстве широко и в больших объемах применяются различные каменные стеновые материалы – кирпич, камни, мелкие блоки и плиты, которые делятся на рядовые, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен, и лицевые – для облицовки стен.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
tech.wikireading.ru
2. Бетоны. Материаловедение: конспект лекций [litres]
Применение бетонов различных видов является важной составной частью строительства различных промышленных и гражданских объектов. Бетон представляет собой искусственный каменный материал, полученный в результате формования и твердения бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок в определенной пропорции. По виду заполнителя бетоны бывают: на плотных заполнителях, на специальных заполнителях, на органических заполнителях. В зависимости от объемной массы бетоны подразделяются: особо тяжелые – объемной массой более 2500 кг/м 3; тяжелые – 2000–2500 кг/м 3; облегченные – 1800–2200 кг/м 3; легкие – 500—1800 кг/м 3. Легкие бетоны изготавливаются следующих видов: на пористых и искусственных заполнителях; ячеистые бетоны крупнопористые бетоны; особо легкие – объемной массой менее 500 кг/м 3. Бетоны приготовляют непосредственно на строительных объектах, используя бетоносмесительные установки различных объемов.
Для изготовления различных бетонных и железобетонных конструкций применяются тяжелые (конструкционные) бетоны, приготовляемые на цементном вяжущем, плотных крупных и мелких заполнителях.
Легкие бетоны приготовляются с использованием цементного вяжущего и пористого крупного заполнителя или плотного мелкого заполнителя, применяются в промышленном, сельскохозяйственном и других видах строительства.
Для легких бетонов установлены следующие классы и марки: классы по прочности для конструкционных бетонов – В2,5; В3,5; В5…В40; классы по прочности для теплоизоляционных бетонов – В0,35; В0,75; В1. К легким бетонам относится арболит, изготавливаемый на цементном вяжущем, органических заполнителях и химических добавках Арболит и изделия из него предназначаются для применения в зданиях различного назначения с относительной влажностью воздуха помещений не более 60 % и при отсутствии агрессивных сред (жидких и газообразных).
В строительстве часто применяются ячеистые бетоны, которые в зависимости от назначения подразделяются на теплоизоляционные, конструкционно—теплоизоляционные конструкционные и специальные, кроме того, они делятся по виду порообразования на газобетоны и пенобетоны. По условиям твердения ячеистые бетоны могут быть автоклавные и неавтоклавные. Для ячеистого бетона установлены следующие классы и марки: классы по прочности на сжатие – В0,35; В0,75; В1; В1,5; … В20; марки по средней плотности – D300, D400, D500…D1200.
Марки силикатного бетона по средней плотности – D1000, D1100, D1200 … D2400.
Бетонными заводами выпускаются также жаростойкие бетоны, предназначенные для изделий, конструкций и сооружений, работающих в условиях воздействия температуры свыше +200 °C.
Для изготовления изделий и конструкций, работающих в различных условиях, воздействия агрессивных сред выпускаются химически стойкие бетоны на основе фурановых, фу—раноэпоксидных, карбамидных, акриловых синтетических смол (полимербетоны) и жидкого натриевого или калиевого стекла с полимерной добавкой (полимерсиликатные бетоны).
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
tech.wikireading.ru
3. Строительные растворы. Материаловедение: конспект лекций [litres]
3. Строительные растворы
При строительстве зданий и сооружений с применением кирпича, стеновых блоков и панелей используются различные строительные растворы. Когда выполняют кирпичную кладку, монтаж стеновых блоков и панелей, применяют цементные растворы, которые имеют составы от 1: 1 до 1: 6, т. е. на одну объемную часть цемента берут от 1 до 6 частей песка (чаще всего применяются растворы 1: 1 и 1: 2). Цементные растворы в пропорции 1: 3 или 1: 4 используют для оштукатуривания нижних частей фундаментов, находящихся во влажной среде, цоколей и наружных стен зданий. Кроме цементных растворов применяются еще другие виды растворов: известковые, гипсовые и смешанные. Все растворы подразделяются по средней плотности в сухом состоянии – на тяжелые, средней плотностью 1500 кг/м3 и более, и легкие, средней плотностью менее 1500 кг/м 3; по пределу установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200.
Марка раствора и соотношения в составах зависит от марки цемента. Например, марка раствора цементного 50, с применением цемента М–400 состав будет 1: 6 (на одну часть цемента – 6 частей песка). Цементно—известковые растворы (смешанные) применяют для оштукатуривания наружных стен, увлажняемых частей здания. Составы цементно—известковых растворов (цемент: известковое тесто: песок) в объемных частях: 1: 1: 1; 1: 2: 8; 1: 2: 11 и 1: 3: 15; эти пропорции зависят от марки цемента. Известково—гипсовые растворы предназначаются в основном для оштукатуривания деревянных поверхностей неувлажняемых помещений, а также каменных, фибролитовых поверхностей. Известковые растворы служат для оштукатуривания сухих помещений, конструкций из камня, кирпича, дерева и самана. Количество добавляемого песка в раствор зависит от «жирности» глины Для улучшения прочности и качества работ при кладке и оштукатуривании в состав строительных растворов вводят органические пластификаторы – микропенообразователи (мылонафт, подмыленный щелок, отходы соапстока и др.).
Для отделки фасадов зданий и интерьеров внутренних помещений, а также при заводской отделке лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных блоков применяются декоративные растворы: терразитовые, цементно—песчаные, известко—во—песчаные. Для получения нужного дизайна в указанные растворы для декоративной штукатурки вводятся красящие добавки – пигменты (светостойкие, щелочестойкие и кислотостойкие – природные и искусственные).
Для заполнения каналов предварительно напряженных железобетонных конструкций применяются так называемые инъекционные растворы – цементно—песчаные и цементные Для кладки промышленных печей и других тепловых агрегатов, выполняемых из алюмосиликатного кирпича, применяется специальный шамотно—цементный раствор, который является жаростойким. Для аналогичных работ применяется и шамотно—бокситовый раствор (при кладке элементов печей, работающих при температуре от +1300 до +1350 °C). При изготовлении указанных жаростойких растворов в качестве вяжущего в шамотно—цементных растворах применяют портландцемент и пластифицированный портландцемент а в шамотно—бокситовом растворе – натриевое жидкое стекло с модулем 2,5–3.
Следующая глава >
tech.wikireading.ru
Урок теоретического обучения по материаловедению «Заполнители»
План урока по теме: «Заполнители»
Преподаватель: Червова Наталья Викторовна
ОУ: ГПОУ с. Тарасово
Профессия: «Штукатур»
Дисциплина: Материаловедение
Тема урока: «Заполнители»
Тип урока: изучение новых знаний
Цель урока: обобщение и систематизация знаний по теме: «Заполнители».
Задачи:
Образовательная:
1. способствовать обобщению знаний по теме «Роль и свойства заполнителей»;
2. систематизировать и углубить знания по теме «Классификация заполнителей»;
Развивающая:
содействовать формированию причинно-следственных связей, умений анализировать, делать выводы, вносить предложения;
обеспечивать развитие речи учащихся.
развивать образное мышление, фантазию, воображение, творческий подход к выполняемой работе.
Воспитательная:
Способствовать развитию ответственности, товарищества;
Повышать интерес к выбранной профессии.
Закреплять навыки коллективной деятельности.
Формы организации учебно-познавательной деятельности обучающихся: фронтальная, групповая, индивидуальная.
Методы обучения: работа в микрогруппах, практическая работа (упражнения), демонстрация слайдов, беседа.
Междисциплинарные связи: Специальная технология, производственное обучение.
Материально-техническое оснащение: ТСО (проектор)
Учебно-методическое обеспечение:
инструкционные карты;
методические рекомендации;
рабочие тетради учащихся;
учебник В.А.Смирнов «Материаловедение»;
карточки – задания;
образцы материалов.
1. Организационный момент
Приветствие, сверка списочного состава, активизация учащихся к выполнению работы, целеполагание.2. Проверка ранее усвоенного материалаВыяснит степень усвоения ранее изученного материала (карточка - задание)
| Вопрос | Варианты ответов | Правильный ответ |
| 1. К «вяжущим» относят: | а) песок, гальку, опилки б) гипс, известь, жидкое стекло в) цемент, глину, песок | Ответ: б |
| 2. К гидравлическим вяжущим относят: | а цемент, гидравлическую известь б) цемент, глину в) гипс, глина гипс, жидкое стекло | Ответ: а |
| 3. Портландцемент-это ... вяжущее | а) воздушное б) гидравлическое в) штукатурное штукатурное | Ответ: б |
| 4. Раствор – это: | а) смесь вяжущего, воды и песка б) смесь вяжущего и воды в) смесь вяжущего, заполнителя и воды рационально подобранная смесь вяжущего, воды, песка и необходимых добавок | Ответ: в |
| 5. Растворная смесь это: | а) смесь вяжущего, заполнителя и воды б) смесь вяжущего, заполнителя и воды до начала схватывания в) смесь вяжущего, заполнителя и воды после затвердения. | Ответ: б |
| 6. Какое вяжущее при твердении увеличивается в объёме? | а) цемент б) известь в) гипс | Ответ: в) |
Устный опрос.
Охарактеризуйте общие свойства портландцемента?
Что такое активность и марка цемента?
Укажите разновидности портландцемента?
Активные минеральные добавки для портландцемента?
4. Актуализация опорных знаний, необходимых для изучения новой темы
Сообщение цели, темы и задач изучения нового материала; обозначить его практическую значимость.
5. Объяснение нового материала
а) мотивация введения новых понятий.
б) объяснение нового материала с использованием ТСО и средств наглядности.
Вопросы:
Общие сведения о видах и назначение заполнителей;
Роль и свойства заполнителей;
Классификация заполнителей;
Показатели качества заполнителей;
Конспект нового материала.
1.Общие сведения о видах и назначение заполнителей
Для приготовления бетонных, растворных, мастичных и клеевых смесей на минеральных вяжущих применяют заполнители и наполнители, специальные добавки, которые вводятся в смесь в сухом виде или при затворении водой.
1.1 Заполнители – рыхлая смесь зерен природного или искусственного
происхождения, имеющих определенные размеры.
2. Роль и свойства заполнителей.
2.1 Объем заполнителя – 85% от общего объема бетона;
- 70% от общего объема раствора.
2.3 Роль заполнителей:
- чем больше заполнителя в бетоне или растворе, тем дешевле бетон, раствор;
- снижается усадка раствора, бетона;
- повышается трещеноспособность раствора, бетона;
- определяют свойства бетона, раствора (легкие бетоны или растворы, хорошие теплопроводные свойства, декоративные свойства).
2.3 Свойства заполнителей.
- Применение пористых заполнителей, получаем легкие бетоны и растворы, обладающие хорошими теплоизоляционными свойствами.
- Применение дробленого мрамора, андезита, цветного стекла, слюды, получаем декоративные растворы и бетоны для отделочных работ.
3. Классификация заполнителей.
3.1 От размера зерен: различают мелкие (0,16 – 5 мм) и крупные (5-70 мм)
3.2 По форме различаю: круглые и шероховатые.
вяжущее
вяжущее
бетоны
растворы
Мелкий заполнитель
Крупный заполнитель
Гравий – частицы гладкие округлой формы
Щебень – частицы неправильной формы, шероховатые
песок
3.3 По происхождению заполнители подразделяют:
1. На природные;
2. искусственные;
3. на отходы промышленности.
Схема
Заполнители
Отходы промышленности
(топливные шлаки, грубодисперсные золы ТЭЦ, золошлаковые смеси)
Искусственные заполнители
Природные заполнители
Термическая обработка природного сырья и отходов промышленности
(керамзит, термолит, шлаковая пемза)
Механическая обработка
Горные породы (гранит, диабаз, известняк, вулканический туф, гравий, кварцевый песок, мрамор
Попутно добываемые породы
Отходы обогащения
4. Показатели качества заполнителей.
4.1
Насыпная плотность
Мелкие (пористые)
Тяжелые (плотные)
Более 1200 кг/м3
Менее 1200 кг/м3
Марка 200……800
Марка: 1200
4.2 Зерновой состав – чем меньше зерно, тем меньше пустот в растворе или бетоне.
4.3 Минеральный состав – характеристика горной породы, оценка трещин, степень выветривания, данные о примесях, о радиации.
4.4 Содержание вредных примесей – включение минералов сульфатов, сульфидов, аморфных разновидностей кремнезема (халцедона, опала, вулканических стекол), органические примеси (гумусовые кислоты) – вступают во взаимодействие с цементом, в результате образуются соединения, снижающие прочность и вызывающие коррозию.
4.5 Прочность – характеризуется маркой от 8-24, чем слабее гравий, тем больше зерен.
4.6 Морозостойкость – оценивается маркой от F 15 до F300.
6. Закрепление изученного материала
1. Умение учащихся соотносить между собой понятия о видах и свойствах заполнителей. 2. Закрепить полученные знания на уроке (учащиеся, составляют по два вопроса по новой теме урока друг другу и записывают их на листе, затем обмениваются листами с вопросами друг с другом, затем оценивают ответы друг друга).
7. Подведение итогов урока
Самооценка и оценка учащихся и группы. Аргументация выставленных оценок, замечания по уроку.
8. Домашнее задание
Информация о домашнем задании.
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Реферат - Строительные растворы, их виды
Материаловедение
Лекция №7
Тема: Строительные растворы
1. Общие сведения
Строительный раствор – искусственный каменный материал полученный в результате затвердения растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. Крупный заполнитель отсутствует, так как раствор применяют в виде тонких слоев (шов каменной кладки, штукатурка).
Для изготовления строительных растворов чаще используют неорганические вяжущие вещества (цементы, воздушную известь и строительный гипс).
Строительные растворы разделяют в зависимости от вида вяжущего вещества, величины плотности и назначения.
По виду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые).
По плотности различают: тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м3, изготовляемые обычно на кварцевом песке; легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м3, изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с породообразующими добавками.
По назначению различают строительный раствор: кладочные – для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов; штукатурные – для оштукатуривание внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные – для заполнения швов между крупными блоками, панелями при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные – растворы – декоративные, гидроизоляционные, тампонажные.
2. Материалы для изготовления растворных смесей
Вяжущие вещества. Применяют портландцемент и шлакопортландцемент, принимают марку цемента в 3-4 раза выше марки раствора. Воздушную известь в виде известкового теста вводят в смеситель при изготовлении растворной смеси; реже используют молотую негашеную известь. Строительный гипс входит в состав гипсовых и известково-гипсовых растворов.
Пески применяют природные – кварцевые, полешпатовые, а также искусственные – дробленные из плотных горных пород и пористых пород; из искусственных материалов (пемзовые, керамзитовые, перлитовые). Пористые пески служат для приготовления легких растворов. Если песок содержит крупные включения (комья), то его просеивают. Для кирпичной кладки применяют растворы на песках с зернами не более 2 мм. Для раствора марки М100 и выше пески должны удовлетворять тем же требованиям в отношении содержания вредных примесей, что и пески для изготовления бетона. Для растворов марки М50 и ниже допускается по соглашению сторон содержание пылевидных частиц до 20% по массе.
Пластифицирующие добавки. Чаще всего растворные смеси укладывают тонким слоем на пористое основание способное отсасывать воду (кирпич, бетоны легкие, ячеистые) Чтобы сохранить удобоукладываемость растворных смесей при укладке на пористое основание, в них вводят неорганические и органические добавки, повышающие способность удерживать воды.
Неорганические дисперсные добавки состоят из мелких частиц, хорошо удерживающих воду (известь, глина, зола ТЭС, диатомит, молотый доменный шлак). Глина используемая в качестве пластифицирующей добавки, не должна содержать органических примесей и легкорастворимых солей, вызывающих появление «выцветов» на фасадах зданий. Глину вводят в растворную смесь в виде жидкого теста.
Органически е поверхностно-активные пластифицирующие и воздухововлекающие добавки: омыленный древесный пек, канифольное мыло, мылонафнт (состоит из натриевых солей, представляет мазеобразную коричневую массу), ЛСТ и другие вводят в количестве 0,1-0,3% от массы вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворных смесей, но также повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора.
В растворы, применяемые для зимней кладки и штукатурки, добавляют ускорители твердения, понижающие температуру замерзания растворной смеси: хлористый кальций, поташ, хлористый натрий, хлорную известь.
3. Свойства строительных растворов
Удобоукладываемость – это свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Она зависит от подвижности и способности смеси.
Подвижность смесей характеризуется глубиной погружения металлического конуса (массой 300 г) стандартного прибора. Подвижность назначают в зависимости от вида и отсасывающей способности основания. Для кирпичной кладки подвижность раствора составляет 9-13 см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами – 4-6 см, а для вибрирования бутовой кладки – 1-3 см.
Водоудерживающая способность – это свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижности смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием. Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных (состоящих из мелких частиц) добавок и органических пластификаторов. Смесь с этими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом он становится плотнее, хорошо сцепляется с кирпичом, отчего кладка становится прочнее. Удобоукладываемую растворную смесь получают, если правильно назначен зерновой состав ее твердых составляющих, определяемой соотношением песка, вяжущего и дисперсной добавки. Тесто вяжущего заполняет пустоты между зернами песка и равномерно покрывает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение. С удобоукладываемой растворной смесью удобно работать, в результате повышается производительность труда. От удобоукладываемости растворной сети зависит качество каменной кладки. Правильно подобранная растворная смесь заполняет неровности, трещины, углубления в кирпиче или камне, поэтому получается большая площадь контакта между раствором кирпичом (камнем), в результате прочность и монолитность кладки возрастает. Увеличивается долговечность стен.
Основным свойством строительных растворов являются: прочность (марка) к заданному сроку твердения, сцепление с основанием, морозостойкость и Деформативные характеристики: усадка в процессе твердения, влияющая на трещиностойкости, модуль упругости, коэффициент Пуассона.
Прочность при сжатии определяют испытанием образцов-кубиков с длиной ребра 7,07 см в возрасте, установленном в стандарте или технический условиях на данный вид раствора. Изготовление образцов из растворной смеси подвижностью менее 5 см производят в обычных формах с поддоном, а из смеси с подвижностью 5 см и более – в формах без поддона, установленных на основании-кирпиче (покрытой смоченной водой газетной бумагой).
Прочность смешанных растворов зависит от количества введенной в раствор извести или глины. Оптимальная добавка известкового или глинистого теста, позволяющие получить удобоукладываемые растворные смеси и плотные растворы, соответствует максимуму на кривых прочности (см. В.Г. Микульского Строительные материалы, с. 307 — график влияния дисперсных добавок (извести, глины) на прочность растворов состава (цемент: песок 1-1; 2-1:4; 3-1:5; 4-1:6; 5-1:9) для растворных смесей разного состава – от жирных 1:3 до «тощих» состава 1:9; состав указан в объемных частях – цемент: тесто: песок.
На основании Закономерностей, управляющих прочностью растворов, составлены таблицы рекомендованных составов разных марок, которыми широко пользуются на практике.
Строительные растворы по прочности в 28-суточном возрасте при сжатии делят на марки: 4, 10 25, 50, 75, 100, 150, 200. Растворы марок 4 и 10 изготовляют на воздушной и гидравлической смеси и др.
Понижение температуры замедляет рост прочности растворов.
Следовательно при низких положительных температурах прочность раствора в возрасте 28 сут составляет 55-72% от марки.
Поэтому в зимнее время широко применяют растворы с химическими добавками (поташа, нитрата натрия) понижающим температуру замерзания раствора и ускоряющими набор его прочности. Зимой марку раствора для каменной кладки (без тепляков) и монтажа крупнопанельных стен обычно повышают на одну ступень против марки при летних работах (например, 75 вместо 50).
Морозостойкость раствора характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщения водой стандартные образцы-кубики размером 7,07х7,07х7,07 см (допускается снижение прочности образцов не более 25% и потеря массы не свыше 5%).
Строительные растворы для каменной кладки наружных стен и наружной штукатурки имеют марки по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, причем марка повышается для влажных условий эксплуатации. В таких условиях растворы удовлетворяют и более высоким требованиям по морозостойкости: F 100, F 150, F 200, F 300. Морозостойкость растворов зависит от вида вяжущего вещества, водоцементного отношения, введенных добавок и условий твердения.
4. Виды строительных растворов
Для каменной кладки наружных стен зданий применяют главным образом цементные и смешанные растворы (цементно-известковые и цементно-глиняные) марок 10, 25, 50 в зависимости от влажностных условий и требуемой долговечности здания. В кладке перемычек, простенков, карнизов, столбов марка может быть повышена до 100.
Виброкирпичные панели изготовляют с применением растворов марки 75, 100, 150, приготовленных на портландцементе и шлакопортландцементе.
Монтажные растворы для заполнения горизонтальных швов при монтаже стен из легкобетонных панелей должны иметь марку не ниже 50, а для панелей из тяжелого бетона – не ниже 100.
Минимальные расходы цемента для растворов различного назначения 75-125 кг/м3 песка принимают для подземной кладки зданий в зависимости от относительной влажности воздуха в помещениях, а для кладки фундаментов – в соответствии с влажностью грунтов.
Для кладки во влажных грунта и ниже уровня грунтовых вод применяют растворы на портландцементе с активными минеральными добавками или на шлакопортландцементе (с минимальным расходом цемента 125 кг/м3 ).
Штукатурные растворы. Дл наружных каменных и бетонных стен зданий применяют цементно-известковые растворы, а для оштукатуривания деревянных поверхностей в районах с сухим климатом используются известково-гипсовые растворы. Внутреннюю штукатурку стен и покрытий здания при относительной влажности воздуха помещений до 60% выполняют из известковых, гипсовых, известково-гипсовых и цементно-известковых растворов.
Подвижность штукатурных растворов и предельная крупность применяемого песка для каждого слоя штукатурки различны. Подвижность раствора для подготовительного слоя при нанесении и механизированным способом составляет 6-10 см, а при ручном труде – 8-12 см. Наибольшая крупность песка при этом должна быть не более 1,2 мм для увеличения подвижности штукатурных растворов вводят гидрофобно-пластифицирующие добавки.
Фирма «Кнауф» (Германия) выпускает для отечественного рынка гипсовые штукатурные смеси «Гольдбанд» — для бетонных и кирпичных поверхностей и «Ротбанд» — для оштукатуривания потолков и стен из любых материалов. Эти смеси отличаются комплексом высоких технологических и эксплуатационных свойств.
Декоративные растворы предназначены для отделочных слоев стеновых панелей и блоков, наружной и внутренней отделки зданий. Эти растворы изготовляют на белом, цветном и обычном портландцементах; для цветных штукатурок внутри зданий применяют также строительный гипс и известь. Заполнителем служит чистый кварцевый песок либо дробленные пески из белого известняка, мрамора и т.п. Для лицевого отделочного слоя панелей наружных стен (из легкого бетона) применяют раствор марки 50, для отделки ж/б конструкций – 150 с морозостойкостью не ниже 35.
Гидроизоляционные растворы для гидроизоляционных слоев и штукатурок обычно изготовляют состава 1:2,5 или 1:3,5 (цемент: песок по массе)/ цементы, сульфатостойкий портландцемент.
портландцемент, расширяющиеся
Инъекционные цементные растворы применяют для заполнения каналов в предварительно напряженных конструкциях и уплотнения бетона. Марка раствора должны быть не ниже 300, поэтому используют портландцемент марки 400-500.
Рентгенозащитный раствор приготовляют на баритовом песке (ВаSO4 ) предельной крупностью 1,25 мм, применяя портландцемент, или шлакопортландцемент. В него вводят добавки, содержащие легкие элементы: литий, бор и др.
5. Сухие смеси
Строительные сухие смеси – это композиции заводского изготовления на основе минеральных вяжущих веществ, включающие заполнители и добавки. В отдельных случаях в качестве вяжущего могут быть использованы водорастворимые или водоэмульгируемые полимеры. На место производства строительных работ сухие смеси доставляются в расфасованном виде, причем для их использования по назначению достаточно только добавить необходимое количество воды.
Сухие смеси по сравнению с товарными и бетонными смесями имеют ряд преимуществ: сокращение количества технологических операций для перевода сухих смесей в рабочее состояние; повышение качества строительных работ благодаря заводскому приготовлению смесей; сокращение транспортных расходов на 15%; сокращение отходов растворов на 5-7% в результате порционного приготовления; повышение производительности труда на 20-25% вследствие повышения пластичности растворов.
В настоящее время сухие смеси являются одним из направлений технического прогресса в строительстве, их применяют в качестве кладочных, монтажных и штукатурных растворов, шпатлевок, плиточных клеев, составов для наливных полов, ремонтных составов.
Материалы применяемые для сухих смесей. В качестве вяжущего используют порошкообразные минеральные вяжущие: портландцемент, строительный гипс, воздушную известь. В отдельных случаях применяют в качестве связующего порошкообразные полимеры, которые растворяются в воде, либо образуют эмульсии (эфиры целлюлозы, поливинилацетат, акрилаты).
В качестве заполнителя широко применятся песок для строительных работ с модулем упругости 1-2, причем небольшая крупность зерен не должна превышать 1,25 мм. Для легких растворов применяют пористые вспученные пески (перлитовые, вермикулитовые, керамзитовые). Для шпатлевок применяют известковую муку и порошкообразный мел.
Большую роль в приготовлении сухих смесей играют добавки. Поскольку растворные смеси, приготавливаемые из сухих смесей, укладываются, как правило, на пористые основания тонким слоем, то для обеспечения пластичности и водоудерживающей способности применяются неорганические и органические пластифицирующие добавки: глина, воздушная известь, зола ТЭС, суперпластификатор С-3.
Для повышения адгезии (сцеплении поверхностей разнородных тел), трещиностойкости и непроницаемости в состав сухих смесей вводят полимерные добавки, которые, как указывалось выше, должны находиться в порошкообразном состоянии, быть водорастворимыми либо образовывать эмульсии с водой.
Для производства работ при отрицательных температурах в состав сухих смесей вводят противоморозные добавки: поташ, нитрит нитрата натрия, формиат кальция. При этом особы требования предъявляются к гигроскопичности добавок(способность поглощать влагу из окружающей среды) .
Вода для затворения сухих смесей не должна содержать вредных примесей.
Показатели качества сухих смесей должны соответствовать области применения смеси. Если сухая смесь используются в качестве кладочного раствора, то у нее должен быть следующий комплекс показателей качества: пластичность, водоудерживающая способность, предел прочности при сжатии, морозостойкость.
В зависимости от назначения растворных смесей изготовление их осуществляется в заводских условиях с использованием комплекса оборудования, которыми оснащены бетонорастворные узлы. Технология производства сухих смесей складывается из следующих технологических операций: поступаемый с карьера песок или гравийно-песчанная смесь подвергается тепловой обработке в сушильных агрегатах, где их влажность доводят до 0,5%, затем производят рассев на ситах до нужных фракций. Просеянный песок после дозирования направляет в смеситель принудительного действия. Просеянный песок после дозирования направляется в смеситель принудительного действия. В этот же смеситель загружают другие компоненты в необходимом количестве. Отдозированные материалы перемешивают до получения однородной массы. Полученную смесь затаривают в емкости, необходимые для реализации и подают на склад готовой продукции. Если затаривание не предусмотрено, то смесь сразу поступает в бункер склада готовой продукции. Такая технологическая схема получения сухих смесей осуществляется при применении песков мелкой и очень мелкой фракции. Смеси хранят в сухом месте, а модифицированные полимеры при температуре не выше 400С.
Литература:
1. Микульский В.Г. Строительные материалы (материаловедение и технология): Учебное пособие. – М.: ИАСВ, 2002. – 536 с.
www.ronl.ru
«Технология бетона, строительных изделий и конструкций»
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГРОЗНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА М.Д.МИЛЛИОНЩИКОВА
Кафедра «Технология строительного производства»С-А.Ю. Муртазаев
М.С. Сайдумов
С.А. Алиев
ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ
Часть IIКОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине:
«Технология бетона, строительных изделий и конструкций»
Для студентов направления «Строительство» - 270800
Грозный – 2014
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Грозненский государственный нефтяной технический университет им. акад. М.Д. Миллионщикова»
Составители:
| Муртазаев Сайд-Альви Юсупович | – заведующий кафедрой «Технология строительного производства», док. техн. наук, проф. |
| Сайдумов Магомед Саламувич | – канд. техн. наук, доц. каф. «ТСП» |
| Алиев Саламбек Алимбекович | – канд. техн. наук, доц. каф. «ТСП» |
Рецензент:
| Абуханов Абдурахман Залимханович | – зав. каф. «ТГВ», канд. техн. наук, проф. |
Технология бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Учебное пособие: конспект лекций / С-А.Ю. Муртазаев, М.С. Сайдумов, С.А. Алиев. – Грозный, ФГУП «Издательско-полиграфический комплекс «Грозненский рабочий», 2014. – 164 с.
Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры «Технология строительного производства»
Протокол №____ от «___» ______ 20__г.Содержание
| Введение | 5 |
| Лекция № 1 – ОСОБЫЕ ВИДЫ БЕТОНА 1.1 Силикатный бетон 1.2 Цементно-полимерный бетон 1.3 Полимербетоны 1.4 Бетонополимеры 1.5 Фибробетон 1.6 Декоративный бетон 1.7 Бетон с использованием вторичного сырья промышленности 1.8 Арболит 1.9 Жаростойкий бетон 1.10 Крупнопористый бетон 1.11 Бетоны на гипсовых вяжущих | 6 |
| Лекция № 2 – МОНОЛИТНЫЙ БЕТОН 2.1 Технология возведения монолитных конструкций 2.2 Зимнее бетонирование | 17 |
| Лекция № 3 – БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ ДЛЯ РЕМОНТА И РЕСТАВРАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ | 21 |
| Лекция № 4 – НОМЕНКЛАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ | 28 |
| Лекция № 5 – ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ И РАСТВОРНОЙ СМЕСИ 5.1 Приготовление бетонных смесей 5.2 Приготовление растворных смесей | 36 |
| Лекция № 6 – АРМИРОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИИ 6.1 Классификация арматурных сталей 6.2 Заготовка арматурной стали и закладных деталей 6.3 Изготовление арматурных сеток, плоских и пространственных каркасов, закладных деталей 6.4 Способы натяжения арматуры 6.5 Анкерные устройства и зажимы 6.6 Механическое натяжение арматуры 6.7 Электротермическое натяжение арматуры 6.8 Электротермомеханический способ натяжения арматуры | 49 |
| Лекция № 7 – ФОРМОВАНИЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 7.1 Виды форм для изготовления бетонных и железобетонных изделий 7.2 Конструкции форм 7.3 Подготовка форм 7.4 Виброформование и его разновидности 7.5 Вибропрессование и виброштампование 7.6 Вибропрокат 7.7 Виброгидропрессование 7.8 Экструзия 7.9 Роликовое прессование 7.10 Центрифугирование 7.11 Вакуумирование и вибровакуумирование 7.12 Торкретирование бетонной смеси | 72 |
| Лекция № 8 – ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ | 90 |
| Лекция № 9 – ТЕХНОЛОГИЯ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АСБЕСТОЦЕМЕНТА, МЕТАЛЛИЧЕСКИХ, ПОЛИМЕРНЫХ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ | 105 |
| Лекция № 10 – ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОБЪЕМНЫХ БЛОКОВ 10.1 Виды и область применения объемных блоков 10.2 Способы формования объемных блоков 10.3 Формование объемных блоков на специальных установках | 113 |
| Лекция № 11 – СБОРНО-МОНОЛИТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ И КОНСТРУКЦИИ | 121 |
| Лекция № 12 – ТЕХНОЛОГИЯ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ 12.1 Строение дерева 12.2 Породы деревьев 12.3 Защита древесины от разрушения 12.4 Виды лесоматериалов, изделий и конструкций из древесины | 126 |
| Лекция № 13 – РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ БЕТОННЫХ И ЖБИ И КОНСТРУКЦИЙ | 139 |
| Лекция № 14 – КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ ИЗ БЕТОНА, ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ 14.1 Организация контроля качества при производстве бетона и ЖБИ 14.2 Неразрушающие методы контроля качества бетона 14.3 Контроль за деформациями бетона | 144 |
| Лекция № 15 – НАДЕЖНОСТЬ, СТОЙКОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И КОНСТРУКЦИЙ 15.1 Надежность строительных систем и конструкций 15.2 Стойкость строительных изделий и конструкций 15.3 Долговечность строительных изделий и конструкций | 156 |
| Список использованных источников литературы | 163 |
ВведениеКонспект лекций для студентов направления 653500 – «Строительство» по дисциплине «Технология бетона, строительных изделий и конструкций».
В данном пособии раскрыты вопросы технологии подготовки форм, изготовления, армирования и контроля качества бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Лекция № 1 – ОСОБЫЕ ВИДЫ БЕТОНАВопросы:
1.1 Силикатный бетон;
1.2 Цементно-полимерный бетон;
1.3 Полимербетоны;
1.4 Бетонополимеры;
1.5 Фибробетон;
1.6 Декоративный бетон;
1.7 Бетон с использованием вторичного сырья промышленности;
1.8 Арболит;
1.9 Жаростойкий бетон;
1.10 Крупнопористый бетон;
1.11 Бетоны на гипсовых вяжущих.1.1 Силикатный бетон
Силикатный бетон представляет собой бесцементный бетон автоклавного твердения. Вяжущим в нем является смесь извести с тонкомолотым кремнеземистым материалом. В процессе автоклавной обработки известь вступает с кремнеземистым компонентом в химическую реакцию, в результате которой образуются гидросиликаты кальция, скрепляющие зерна заполнителя в прочный монолит.
Соотношение извести и кремнеземистого компонента составляет от 30:70 до 50:50%. В качестве мелкого заполнителя применяют природные и дробленые пески, удовлетворяющие стандартным требованиям. В крупнозернистых бетонах используют щебень из плотных горных пород, щебень из гравия или доменного шлака размером не более 20 мм, а также различные пористые заполнители.
Для регулирования свойств вяжущего, бетонной смеси и бетона применяют специальные добавки: гипсовый камень для замедления гидратации извести; суперпластификаторы и др.
Наибольшее распространение получили мелкозернистые силикатные бетоны, заполнителем которых является обычный кварцевый песок.
Прочность силикатного бетона меняется в широких пределах: 5 ... 10 МПа в легких силикатных бетонах, 20 ... 50 МПа в тяжелых бетонах и 80 ... 100 МПа в высокопрочных бетонах. Из силикатного бетона производят плиты перекрытий, колонны, ригели, балки, ограждающие панели, стеновые блоки и другие детали.
При использовании негашеной извести ориентировочно прочность плотного силикатного бетона можно определить по формуле:
где SП.М. - удельная поверхность молотого песка,
При использовании гашеной извести, обладающей весьма развитой удельной поверхностью, изменение дисперсности молотого песка оказывает незначительное влияние на прочность бетона и им можно пренебречь. Поэтому ориентировочно прочность силикатного бетона в этом случае можно определить по формуле:
При определении состава силикатного бетона следует иметь в виду следующее: 1) чем мельче песок, служащий заполнителем, тем меньше должна быть размолота та часть песка, которая входит в состав вяжущего; 2) чем выше заданная прочность бетона, тем больше расход вяжущего; 3) расход вяжущего для получения силикатного бетона заданной прочности уменьшается при увеличении дисперсности мелкого песка и растет при увеличении формовочной влажности силикатобетонной смеси; 4) дисперсность молотой извести должна быть в 2 ... 2,5 раза выше дисперсности молотого песка.
1.2 Цементно-полимерный бетон
Цементно-полимерные бетоны - это цементные бетоны с добавками различных высокомолекулярных органических соединений в виде водных дисперсий полимеров - продуктов эмульсионной полимеризации различных полимеров: винилацетата, винилхлорида, стирола, латексов и других или водорастворимых коллоидов: поливинилового и фурилового спиртов, эпоксидных водорастворимых смол, полиамидных и мочевиноформальдегидных смол. Добавки вводят в бетонную смесь при ее приготовлении. Использование в бетоне полимеров позволяет изменять его структуру и свойства в нужном направлении, улучшать технико-экономические показатели материала.
Формы использования полимеров в бетоне многообразны. Полимеры и материалы на их основе применяют в виде добавок в бетонную смесь, в качестве вяжущего, для пропитки готовых бетонных и железобетонных изделий, для дисперсного армирования полимерными волокнами, в виде легких заполнителей или модификации свойств минеральных заполнителей; в качестве микронаполнителя. Каждое из этих направлений имеет свои области применения и технологические особенности.
Цементно-полимерные бетоны характеризуются наличием двух активных составляющих: минерального вяжущего и органического вещества. Вяжущее вещество с водой образует цементный камень, склеивающий частицы заполнителя в монолит. Полимер по мере удаления воды из бетона образует на поверхности пор, капилляров, зерен цемента и заполнителя тонкую пленку, которая обладает хорошей адгезией и способствует повышению сцепления между заполнителем и цементным камнем, улучшает монолитность бетона и работу минерального скелета под нагрузкой. В результате цементно-полимерный бетон приобретает особые свойства: повышенную по сравнению с обычным бетоном прочность на растяжение и изгиб, более высокую морозостойкость, хорошие адгезионные свойства, высокую износостойкость, непроницаемость.
Цементно-полимерные бетоны приготовляют по той же технологии, что и обычный цементный бетон. Наиболее целесообразно применять эти бетоны для тех конструкций и изделий, где можно использовать особенности их свойств, например, для полов, дорог, отделочных и клеевых составов, коррозионно-стойких покрытий.1.3 Полимербетоны
П
Рис. 1.1 – Влияние соотношения между наполнителем и смолой Н/С на прочность 1, усадку 2 и пористость 3 полимербетона по данным Н.А. Мощанскогоолимербетонами называют бетоны, в которых вяжущими служат различные полимерные смолы, а заполнителями - неорганические материалы - песок и щебень. Для экономии смолы и улучшения свойств полимербетонов в них иногда вводят тонкомолотые наполнители. Для ускорения твердения и улучшения свойств применяют отвердители, пластификаторы и другие специальные добавки.
Наиболее часто для полимербетонов используют термореактивные смолы: фурановые, эпоксидные, полиэфирные акриловые. Отверждение полимерного вяжущего осуществляется при обычной температуре, а в некоторых случаях - с подогревом.
Эпоксидные смолы - это полимерные вещества линейного строения. Для полимербетонов наиболее пригодны жидкие эпоксидные смолы ЭД-5, ЭД-6 и др.
Свойства полимербетонов зависят от вида смолы, состава бетона, технологии получения. Наибольшей прочностью обладают бетоны на эпоксидной смоле, в том числе с прочностью на растяжение, которая достигает 12 МПа. Для этих бетонов характерны также хорошая химическая стойкость, водостойкость, стойкость к истиранию, высокая клеящая способность. Однако стоимость бетонов на эпоксидных смолах очень высока (в 10-15 раз выше стоимости обычного цементного бетона). На строительстве наибольшее распространение пока получили более дешевые полимербетоны на фурановых смолах (рис. 1.1).
Расход смолы в полимербетоне зависит от свойств заполнителя. Чем больше пустотность заполнителя, выше содержание в нем мелких фракций и больше их удельная поверхность, тем больше расход смолы и отвердителя, поэтому для полимербетонов большое значение имеет правильный подбор состава минеральной части.
Наиболее целесообразно использовать полимербетоны в тех конструкциях, где полнее проявятся их положительные свойства, например, в коррозионно-стойких конструкциях химических производств, конструкциях, испытывающих сильное истирающее воздействии (водосливы гидротехнических сооружений, некоторые трубопроводы), сантехнических изделиях и в других специальных конструкциях и изделиях. Повышенная ползучесть и недостаточная температуростойкость ограничивают применение полимербетонов в несущих конструкциях зданий1.4. БЕТОНОПОЛИМЕРЫ
С
Рис. 1.2 – Поры и капилляры в теле бетонаущественным недостатком обычных бетонов является наличие разветвленной сети пор, капилляров, различных микродефектов, образующихся при формовании бетонных и железобетонных изделий, их твердении и в процессе эксплуатации (рис. 1.2 и 1.3). Дефекты и поры понижают прочность бетона, а также его долговечность и стойкость к воздействию агрессивных сред, так как открывают последним доступ внутрь бетона.
Свойства бетона можно изменить, если поры и капилляры заполнить другим веществом (рис. 1.2). Для этого готовые бетонные или железобетонные изделия или конструкции подвергают специальной обработке. Эта обработка включает сушку изделий, вакуумирование, пропитку специальным составом и полимеризацию при пропитке мономерами.
Сушка бетона проводится с целью освободить от воды поры и капилляры материала и лучше подготовить их для заполнения специальным составом. Вакуумирование обеспечивает более глубокую очистку пор и капилляров, а также удаляет из бетона воздух, который отрицательно влияет на полимеризацию некоторых мономеров.
Для пропитки используются самые различные вещества и материалы. Если необходимо только закрыть доступ внутрь бетона воде и агрессивным жидкостям и газам, то используют материалы типа петролатума, разбавленных смол, органических масел, серы, битума и битумов, модифицированных синтетическими смолами.
Глубина пропитки зависит от свойств пропитывающего состава, в частности, от его вязкости и угла смачивания им бетона. Вязкие вещества, например, битумы или петролатум, пропитывают бетон на глубину всего 1...3 см. Жидкие мономеры, например, стирол или метилметакрилат, могут за сравнительно короткое время пропитывать бетон на глубину 10...20 см и более. Чем глубже пропитка, тем больше времени требуется на ее осуществление. Количество мономера, потребное для пропитки бетона, зависит от его пористости.
В результате обработки либо достигают увеличения долговечности и непроницаемости бетона, если его пропитывают вязкими составами без их последующей полимеризации и упрочнения, например, битумами, либо получают новые материалы, по свойствам значительно превосходящие бетоны, если их пропитывают мономером с последующей полимеризацией в теле бетона. Подобные материалы получили название бетонополимеров. Свойства бетонополимеров зависят как от свойств бетона и полимера, так и от технологии обработки. Чем прочнее полимер, используемый для пропитки, и больше его содержание в бетонополимере, и чем прочнее бетонный каменный скелет, тем выше прочность бетонополимера, которая может достигать 200 МПа и более.
П а)
б)
Рис. 1.3 – Поверхность бетона до (а) и после (б) пропитки полимерами ри нагружении полимер работает как дисперсная арматура; чем лучше его сцепление с бетоном, тоньше нить полимера, больше таких нитей приходится на единицу площади бетонополимера, тем сильнее влияние полимера на свойства материала.
В бетоне могут встречаться капилляры различного вида. Условно их можно свести к линейным капиллярам, в том числе с различной геометрией сечения (в виде круга, сектора, щели и т. д.), и к капиллярам с уширениями. Желательно, чтобы большинство капилляров были линейными. Уширение на капилляре ведет к перерасходу мономера.
Глубина пропитки бетона мономером зависит от структуры бетона, вязкости мономера, температуры пропитки и ряда других факторов. Скорость и глубина пропитки бетона различными органическими веществами показаны на рис. 1.4.
О
Рис. 1.4 – Глубина пропитки h раствора 1:2 при В/Ц=0,5 различными органическими веществами: 1 – метилметакрилатом; 2 – полиэфиром;
3 – петролатумом; 4 – жидким битумомбразующуюся в бетоне сетку полимера можно рассматривать как особого рода дисперсное армирование. При полимеризации мономер стремится сократиться в объеме, что вызывает обжатие в минеральной части материала. В результате создается разновидность предварительно напряженного состояния материала, что также способствует повышению его прочности и трещиностойкости.
Полимеры являются материалами, прочность которых при нагреве свыше 110 ... 200°С начинает уменьшаться. Естественно, это сказывается на прочности бетонополимера. В интервале 0 ... 100°С прочность бетонополимера почти не изменяется, с повышением температуры выше 100°С его прочность начинает уменьшаться. Для получения бетонополимера, сохраняющего свои свойства при более высоких температурах (до 200 ... 250°С), для пропитки следует применять специальные термостойкие композиции.
При остывании бетонополимера ниже 0°С его прочность увеличивается. Это обусловлено как повышением прочности полимера при уменьшении температуры, так и тем, что полимер имеет больший температурный коэффициент линейного расширения, чем бетон, и при остывании, сжимаясь, как бы обжимает минеральный скелет, помогая ему работать под нагрузкой.
l.120-bal.ru
