ГлавнаяЖбСрок службы бетона

Набор прочности бетона – процесс изнутри. Срок службы бетона


Характеристики бетона: марки, классы и особенности

Крепкие и предельно дешевые материалы из бетона применяют обычно во время строительных процессов. Главными составляющими изделия являются цемент, дополнительные добавки и вода. К дополнительным добавкам относятся песок, пемза, щебень, керамзит и многие другие. Порой, чтобы получить продукт лучшего качества, дополнительно добавляют особые компоненты. Важное отличие подобных материалов от других строительных изделий — их неоднородная структура. Характеристики в основном зависят от типа и количества компонентов, их качества и технологии изготовления.

Классом бетона называют числовой коэффициент любого его качества, принимаемый с обещанной обеспеченностью 0,95. Это значит, что из ста случаев несоответствие возможно лишь в пяти. Согласно принятым стандартам, класс бетона обозначают как букву В, а цифрой, что стоит после нее, показывают то давление, что изделие может выдержать после своего созревания (например В15 либо В25).

Маркой бетона принято называть границу крепости на сокращение. Ее обозначают буквой М, а за ней следует цифра (предел 50-1000). Марка бетона оказывает влияние примерно на 45% обеспеченности характеристик бетона. Но в тоже время во время изготовления бетона дозволяется получить изделие разного класса. На это оказывает влияние большое количество факторов – качество компонентов, правильность дозирования, способ изготовления. Так, если изготавливать бетон с маркой М400 в бетономешалке ручного типа, то на выходе получится изделие В25. Однако, если применить бетонный узел, то тогда классификация изменится на В15, а уж на современном промышленном оборудовании и вовсе получим В35.

Перевод марки в класс

  • Марка бетона М100 соответствует В7,5. Используется во время предварительных операций по монтажу фундамента.
  • Марка бетона М150 соответствует В12,5. Чаще всего его используют для монтажа стяжек, полов, дорожек либо фундаментов небольшого размера.
  • Марка бетона М200 соответствует В15. Используется чаще иных из всего перечня бетонных марок. Применяется при установке полов, отмосток, фундаментов, бетонных лестниц, площадок и другого.
  • Марка бетона М250 соответствует В20. Ее применяют в основном при создании разного типа фундаментов, отмосток, заборов, стен, площадок, лестниц.
  • Марка бетона М350 соответствует В25. Используют обычно для создания плит, колон, балок, бассейнов, монолитных фундаментов.
  • Марка бетона М400 соответствует В30. Используют в сложных ответственных строительствах, во время сооружения мостов, банков либо зданий с особыми требованиями к прочности.
Вернуться к оглавлению

Осадка конуса

Осадкой конуса принято называть данные, которые также называются эксплуатационными характеристиками бетонов. Это так называемая пластичность в бетоне, вымеряется она в сантиметрах. Если объяснить еще проще, то чем выше показатель осадки конуса, тем сильнее подвижно данное изделие.

Это значение указывают в технической документации к бетону, обозначают буквой П, после которой пишут цифру в диапазоне 1-5. Но не стоит пренебрегать знаниями об осадке конуса ячеистых изделий. Если предвидятся операции по монолитному строительству, то используют материал с данными П2 либо П3. Если заливается сооружение с плохой доступностью для заливки материалом, то рекомендуют применять изделие П4 и виды с более высокими показателями. Иначе такой раствор еще называют литым бетоном. Если необходимо выполнить укладку в опалубке без применения специальной вибраторной техники, то подобный выбор будет идеальным. Также такая смесь хорошо себя ведет в работе с бетононасосом.

Вернуться к оглавлению

Водонепроницаемость

Водонепроницаемость, это когда бетоны могут сопротивляться влиянию влаги и не крошиться, то есть, не напитываться влагой принудительно. Марки бетонных ячеистых изделий обозначаются буквой W, после которой ставят цифру 2, 4, 6, 8 и 12. Бетонами с высоким уровнем водонепроницаемости пользуются чаще, ведь они обладают такими достоинствами:

  • Пригодны для сооружения зданий в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности земли.
  • Это вид бетона не страшится резких перепадов температур. Особенно это важно для построенных конструкций, которые не защищены от подобного влияния.

Уровень данного эксплуатационного свойства зависит от типа применяемого материала, а также от наличия внутри смеси различных дополнительных компонентов, обстановки, в которой происходило застывание изделия. Также на качество водонепроницаемости оказывает влияние внутренняя структура материала.

Вернуться к оглавлению

Морозостойкость

Прочностные характеристики бетона включают в себя уровень морозостойкости готового материала. Данный показатель демонстрирует число периодов размораживания и замораживания, которое не разрушает изделие и не оказывает влияния на его крепость. Если бетон достаточно хорошего качества, то при нормальных обстоятельствах он прослужит не один десяток лет. В случае, когда производитель выпускает строительный материал, не осуществляя контроль за технологией производства, уровнем морозостойкости, на рынке появляются изделия с недостаточной морозостойкостью.

Коэффициент морозостойкости подписывают буквой F, а после пишут число в диапазоне 50-1000. Число — это количество периодов размораживания и замораживания.

Вернуться к оглавлению

Подвижность

Это свойство ячеистого бетона принимать ту форму, которую ему задали. Подвижность — это лишь одно из технических свойств данного материала. Необходимо заметить, что подвижность ячеистого изделия — временное свойство, до момента, пока материал не застынет. После полного затвердевания проверить этот показатель уже нельзя. С момента заливки смеси в форму и до конца процесса уровень коэффициента постепенно снижается.

Вернуться к оглавлению

Удобоукладываемость

Это качество бетонного раствора, которое показывает, как просто он укладывается в необходимую форму, чтобы получить изделие максимальной плотности. Данный показатель весьма важен, ведь от этого зависят крепость и стойкость будущего строения. Но это свойство — больше условное обозначение, чем физическое.

По стандартам изделия могут быть таких видов:

  • сверхжесткие;
  • жесткие;
  • подвижные.

Жесткий вид и сверхжесткий применяют тогда, когда используется процедура вибропрессования. В строительствах частного порядка зачастую применяют подвижный вид изделия.

Вернуться к оглавлению

Плотность

Само изделие нельзя назвать плотным строительным веществом. Находящиеся в конструкции ячейки получаются из-за улетучивания излишков влаги, а также из-за того, что во время уплотнения раствора удаляется не весь воздух. Уровень плотности увеличивается в том случае, если были подобраны зернистые дополнительные компоненты, сделан правильный баланс между водой и цементом, после использования пластифицирующих веществ, а также при полном контроле за уплотнением бетонного раствора.

Если показатель плотности ячеистого изделия растет, то улучшаются и другие его параметры – крепость, противостояние влаге, перепадам и влиянию температур, сопротивляемость коррозии. Сырой материал после изготовления и кладки обязательно следует скорее уплотнить. По ходу уплотнительных операций нужно убрать воздушные пузырьки из массы, тщательно распределить раствор. Это поможет достигнуть повышенной плотности готового строительного материала. Однако вследствие подобных манипуляций изделие выходит достаточно тяжелым.

Если нужно получить легкий бетон типа В15, то в качестве дополнительного компонента стоит добавить керамзит. А для типа В25 лучше подойдет ракушечник.

kladembeton.ru

Высокопрочный бетон: состав, свойства и характеристики

На сегодняшний день искусственный стройматериал занимает одно из лидерских мест в строительной отрасли. Современный высокопрочный бетон различных марок несколько отличается от давно привычных нам бетонов. Он обладает гораздо лучшими высокопрочными свойствами, нежели «старые» смеси. Сооружения из высокопрочного бетона выходят крепкими, надежными, способными служить на пользу людям много десятков лет.

Что собой представляет материал?

Высокопрочным бетоном называют тяжелые, мелкозернистые смеси марок М600-М1000, минимальная прочность на сдавливание которых равняется В60 и выше. Применение высокопрочных растворов позволительно для строительства различных уровней сложности. Любой архитектурный проект можно воплотить в реальность при помощи такого стройматериала.

Высокопрочный бетон отлично взаимодействует с крепким армирующим материалом. Их тандем высоко ценится и пользуется широким спросом у мастеров, особенно при возведении железобетонных строений. Наборные железобетонные сооружения возводятся на тяжелых бетонах марок 400-500. Применение стройматериалов больших марок разрешает уменьшить массу строений, сократить диаметр в разрезе, изготовить максимально подходящие по параметрам изделия.

Высокопрочные бетоны, склонные к стремительному застыванию, способны практически в таких же темпах повышать свой уровень крепости. Это позволяет значительно уменьшить время паровой обработки бетонных конструкций при их производстве, а иногда и вовсе отказаться от данной манипуляции.

Низкий уровень деформирования в высокопрочном бетоне при краткосрочных либо довольно продолжительных нагрузках увеличивает твердость конструкционных деталей, способствует уменьшению расползания стройматериала. Высокопрочному бетону свойственна та же интенсивность усадки, что и раствору со средней прочностью.

Вернуться к оглавлению

Составляющие компоненты

От входящих в состав ингредиентов требуется наделить строительную смесь необходимыми свойствами при самых малых расходах сырьевых материалов. Основа состава высокопрочных бетонов состоит из вяжущих веществ, песка, крупных наполнителей.

Вернуться к оглавлению

Вяжущее материалы

Как правило, роль вяжущих компонентов для такого рода бетонов выполняют наиболее активные портландцементы определенной консистенции. Профессионалы советуют использовать вяжущие с густотой 25-26 % и минимальной активностью 500-600. Высокопрочный бетон следует готовить на основе портландцементов с повышенной активностью. Благодаря ускоренным темпам приобретения бетонами прочности нет необходимости в применении разных примесей, убыстряющих застывание раствора.

Вернуться к оглавлению

Песок

Создание высокопрочных строительных смесей не обходится без добавления крупных либо мелких кварцевых полевошпатовых песков. Кристаллики крупных марок песка идут 1,25-5 мм шириной, песчинки мелких сортов — 0,14-0,63 мм. Чтобы строительная смесь лучше ложилась во время стройки, при ее изготовлении мелкого песка добавляют больше, нежели крупного. Но иногда эту пропорцию выравнивают.

Некоторые марки сверхпрочного бетона (вплоть до 800) изготавливаются из чисто крупных либо средних сортов песка. Однако в этом вопросе следует соблюдать рамки, указанные госстандартами.

Вернуться к оглавлению

Крупный заполнитель

Крупным наполнителем в подобных строительных смесях служит щебенка. Крепость на сжатие сего заполнителя при повышенной влажности должна быть минимум в полтора раза больше, нежели у бетонного раствора. Перед использованием щебенку следует отсортировать, очистить от отмучиваемых частиц. Ширина отсортированных песчинок должна варьироваться по фракциям: 5-10, 10-20, 20-40 мм.

Сорт щебня подбирают под нужную ширину бетонного изделия, а также под тип используемой арматуры. Для слабо армированных сооружений с толстыми стенами используют материал с заполнителем, крупность которого составляет до 70 мм. Наполнитель, применяемый при изготовлении высокопрочного состава, должен быть сухим, отвечать всем запросам ГОСТ.

Вернуться к оглавлению

Тонкомолотые добавки

В высокопрочный бетон принято добавлять кремнеземную пыль. Но бетоны, прочность которых составляет C 55/67, C 60/77, могут обойтись без этой силикатной добавки. Кремнеземная пыль появляется при очищении газообразной отработки во время производственных процессов кремния.

Силикатная пыль действует внутри бетонных составов по трем направлениям:

  • заполнение свободных пространств между цементными кристаллами, тем самым наделяя бетонное изделие гораздо большей плотностью;
  • пуццолановое взаимодействие с гашеной известью, обеспечивающее рост прочности цементного раствора;
  • • улучшение взаимной реакции между песком и цементом.

К основным составляющим высокопрочного бетонного раствора могут также добавляться пластификаторы химического происхождения.

Вернуться к оглавлению

Характерные свойства

Современные бетонные смеси с повышенной крепостью обладают массой свойств, положительно сказывающихся на эксплуатации готовой продукции. Мастера отделяют характеристики бетонного раствора от свойств уже готовых монолитов.

Вернуться к оглавлению

Показательные характеристики жидкого раствора

Главными эксплуатационными параметрами бетонной смеси являются:

  • плотность от 1,0 до 1,4;
  • плывучесть с деформацией конуса от 65 до 70 см;
  • содержание всего 1 % кислорода;
  • мизерные показатели расслоения;
  • минимальные сроки поддержания реологических качеств — 3-4 часа.

То, что растворы могут сохранять свои качества на протяжении некоторого времени, дает им большой плюс. Ведь при перевозке дорога от места производства до строительной площадки может длиться не один час. Большую роль играет консистенция раствора. Она должна быть идеально однородной, иначе есть риск расслоения, и как итог, утеря характерных качеств застывшего стройматериала.

Вернуться к оглавлению

Параметры застывших бетонных монолитов

Среди показательных свойств бетонного камня выделяют:

  • прочность на сдавливание, варьирующаяся от 50 до 100 МПа, а также на растягивание во время загибания — минимум 4 МПа;
  • уплотненность и пористость;
  • износостойкость;
  • устойчивость к минусовым температурам минимум F400 и водонепроницаемые способности от W10;
  • впитывание влаги максимум 1 %;
  • малый процент искривления.

К сожалению, повышенная плотность бетонов такого рода из-за высокого давления при взаимодействии с влагой может привести к образованию микроскопических разрывов в материале. Строительную смесь с повышенной плотностью желательно наделить умеренной пористой структурой, которая исполнит роль смягчителя для лишней энергии и напряжения во время тепловыделения при застывании.

Вернуться к оглавлению

Производство сверхпрочного композита

На месте строительства нужно правильные пропорции пластификатора.

Во время изготовления подобных материалов главное – добиться нормальной удобоукладываемости композита на протяжении всего строительного процесса. Достичь этой цели возможно при выполнении следующих условий:

  • непрерывное наблюдение за уровнем влажности наполнителей;
  • соблюдение четких дозировок согласно рецептуре;
  • использование для смешивания высокоскоростных смесительных устройств;
  • четкая последовательность закладки ингредиентов внутрь смесителя, установление положенного времени смешивания для каждого компонента;
  • если бетон покупной, то нужно узнать сроки начала его застывания, сопоставить их со временем, требуемым для перевозки, монтажа стройматериала, и если нужно, домешать в состав веществ, замедляющих твердение;
  • соблюдение правильных добавочных пропорций пластификатора на месте строительства.

Заметим, что для сверхпрочных смесей лучше использовать материалы с повышенной активностью, потому как их несложно перекачивать посредством бетонной помпы. От правильности ухода за бетоном зависит его качество. Материалу следует обеспечивать влажную обработку на протяжении трех суток. Это гарантирует устойчивость готового продукта к различным негативным факторам, а также долгий срок службы.

Дабы не наделать промахов во врем изготовления, монтажа и ухода за композитом, специалисты советуют набросать схему действий, контролирующих все вышеперечисленные процессы. Здесь должны присутствовать такие пункты:

  • контроль от лица производителя стройматериала: отслеживание характеристик и качества сырья, технических способностей, исправности производственного оборудования; выявление характерных параметров готовой смеси и предполагаемых отклонений;
  • контролирование от лица покупателя, использующего бетон;
  • меры при несоответствии желаемым требованиям;
  • выявление ответственных особ.
Вернуться к оглавлению

Области применения

Высокопрочные композиты используются, как правило, в случаях, где есть нужда в снижении размеров и веса сооружения, а также требуется повышение коэффициента прочности конструкции. К этим случаям относятся:

  • постройка многоуровневых конструкций;
  • возведение мостов и иных транспортных сооружений;
  • строительство складов для хранения радиоактивного утильсырья;
  • заливка полов внутри масштабных промышленных сооружений;
  • постройка иных особых объектов.

kladembeton.ru

Долговечность бетона

Наша компания подготовила информацию для потребителей, в которой указаны все основные критерии выбора марки бетонов, а также рассмотрены вопросы использования различных добавок влияющих на долговечность и срок службы бетона в процессе эксплуатации.

Показатели долговечности бетона в зависимости от марки

Главным параметром, который определяет качество и долговечность готовой монолитной конструкции, является правильный выбор марки бетона. Она должна соответствовать определенным условиям эксплуатации бетонных элементов. Не менее важное условие, влияющее на долговечность бетона – это соблюдение технологии производства бетонных работ на строящемся объекте.

Соблюдение технологии укладки, порядка выполнения очередности определенных работ по укладке бетонной смеси заказчиком, также имеет значительное влияние на показатели долговечности бетона.

Мороз и влагостойкость бетона

Марка по прочности имеет существенное влияние на прочностные характеристики бетона, также существуют специальные химические добавки, использование которых позволяет получить бетон повышенной прочности, а также добиться увеличения его стойкости к низким температурам и повышенной влажности.

Использование специальных добавок позволяет не только получить долговечный бетон, но и производить заливку бетонной смеси в условиях низких температур.

Марки влагостойких бетонов

Бетоны с особыми характеристиками (гидротехнические бетоны) используются в тех случаях, если предстоит сооружение конструкций и элементов испытывающих на себе постоянное воздействие влаги. Выбор добавки в бетон производится в зависимости от цели применения и конкретных условий эксплуатации.

Такой маркировкой обозначаются влагостойкие бетоны, где числовой индекс соответствует выдерживаемому давлению воды (кгс/см2) Такие материалы должны соответствовать требованиям ГОСТ 26633.

Марки морозостойких бетонов

Кроме повышенной влагостойкости, долговечный бетон повышенной прочности также должен иметь определенные характеристики, которые обеспечивают ему стойкость к низким температурам. Морозостойкий бетон, в зависимости от марки должен выдерживать определенное число циклов «замораживание-оттаивание». В зависимости от этих характеристик, морозостойкие бетоны делятся на следующие марки:

  • F50;
  • F75;
  • F100;
  • F150;
  • F200;
  • F300;
  • F400;
  • F500.

Выбор наполнителя для бетона в зависимости от цели применения

Правильный подбор наполнителя позволяет получить бетон, который будет соответствовать всем требованиям по долговечности. Основными наполнителями, увеличивающими долговечность бетона, являются:

  • керамзит;
  • гравийный или гранитный щебень;
  • стружка из пластика или металла.

Немаловажное влияние на долговечность бетона имеет также тип арматуры и шаг ее укладки, применяемой при устройстве монолитных элементов. Правильный подбор арматуры, определение шага ее укладки, а также вязка арматурных каркасов – ответственный этап бетонных работ, требующий определенных знаний и опыта.

Получить необходимые консультации по правильному подбору и использованию бетонов повышенной прочности, а также по выбору необходимой арматуры вы можете в нашей компании по указанным телефонам.

www.a-beton.com

Набор прочности бетона: особенности ускорителей, по СНиП

Наиважнейшим свойством для бетонов, характеризующим его марку, является прочность изделия, которая проверяется в лабораторных условиях. Образец, достигший возраста 28 суток (срок, за который осуществляется набор прочности бетона в зависимости от температуры,может изменяться), подвергается нагрузке на сжатие до первых признаков разрушения. По результатам испытаний назначается марка бетона в условиях сжатия в диапазоне от М50 до М800.

Не все задумываются о том, а будет ли изделие обладать необходимой прочностью, слепо доверяя наемным рабочим или инструкции рабочего процесса, которую подсказал сосед

Не все задумываются о том, а будет ли изделие обладать необходимой прочностью, слепо доверяя наемным рабочим или инструкции рабочего процесса, которую подсказал сосед

Проектирование объектов строительства

При проектировании строительства с применением бетонных смесей утверждается определенный класс материала для каждой отдельно взятой конструкции.

Использование той или иной марки зависит от области применения, но можно смело утверждать, что самыми ходовыми в градостроительстве считаются марки в диапазоне 100-500.

Обычно именно кубик является результатом лабораторных исследований

Обычно именно кубик является результатом лабораторных исследований

  • Проектируя сооружения, где недопустимо образование трещин в опорных элементах (плотин, резервуарах запаса воды и т.п.) следует учитывать прочность затвердевшего раствора на растяжение.
  • Проектирование дорожных покрытий и взлетных линий аэродромов большое значение имеет показатель прочности на растяжение при изгибе.

Все эти составляющие показателя прочности бетонов отражаются в маркировке материала.

Для понимания приведем соотношение показателей марочности и классности бетона с показателями прочности смеси классов:

  • В 3,5 – средний показатель прочности 46 кгс/см2(ниже будут указаны только числовые значения)- марка 50.
  • В 5 — 65 — М 75.
  • В 7,5 – 98 — М 100.
  • В 10 и В 12,5 — 131 и 164 — М 150.
  • В 15 – 196 — М 200.
  • В 20 — 262 — М 250.
  • В 25 – 327 — М 300.
  • В 30 — 393 — М 450.
  • В 35 и В 40 — 458 и 524 — М 550.
  • В 45 и В 50 – 589 и 655- М 600.
  • В 55 – 720 — М 700.
  • В 60 – 786 — М 800.

Перевести значение марки смеси в класс можно по формуле — В=(М*0,787)/10. Если вы собираетесь своими руками что-либо возводить, то есть является частным застройщиком, то оптимально использовать марки 250 – 550.

Наличие множества трещин и пузырьков говорит о низком качестве изделия

Наличие множества трещин и пузырьков говорит о низком качестве изделия

К сведению!Класс бетона отражает гарантированную прочность в Мпа.Изменять класс бетона на этапе строительства в разрез с проектом возможно только по согласованию с проектной организацией и утверждения в отделе архитектурного надзора.К этому прибегают в исключительных случаях.

Что влияет на прочность бетона

На данный показатель готового изделия влияют многие факторы:

Качественный и правильный армокаркас (на фото) – еще один показатель, от которого напрямую зависит прочность бетонного изделия

Качественный и правильный армокаркас (на фото) – еще один показатель, от которого напрямую зависит прочность бетонного изделия

  • Активность и содержание цемента в смеси.
  • Водоцементное отношение.
  • Выбор минеральных заполнителей.
  • Степень однородности (зависит от качества перемешивания).
  • Последующее уплотнение.
  • Время, прошедшее после заливки.
  • Условия отвердевания бетона.

Для сокращения сроков твердения бетонных изделий используют ускорители набора прочности бетона. Их применяют по технологической необходимости и всегда при производстве работ в зимнее время. С введением в состав смеси специальных добавок, конечно же, повышается отпускная стоимость бетона.

Важно!Добавки актуальны только для крупных строительных компаний, занимающихся возведением многоквартирных жилых домов, частным застройщикам особой пользы они не принесут.

Достижение бетоном марочной прочности

Показания степени готовности смеси в зависимости от временных интервалов отражает график набора прочности бетона СНиП. В нормативе оговариваются средние сроки твердения и время набора прочности бетона.

При нормальных условиях смесь созревает в течение 28 суток, причем:

По горизонтали указано время (сутки), по вертикали прочность (проценты)

По горизонтали указано время (сутки), по вертикали прочность (проценты)

  • Первый этап интенсивного твердения – первые пять дней.
  • По истечении семи дней после завершения заливки достигается 70% проектной прочности изделия.
  • Окончательного срока отвердевания (100%) придется ожидать оставшиеся 21 сутки и только тогда можно приступать к дальнейшему ведению работ.

Внимание!Так изменяются показатели прочности бетонных растворов во времени по СНиПу.В реальных условиях они могут меняться в связи с разными причинами, на это влияет не только температура, но и качество раствора.

Уход в период выдержки

Вот небольшая инструкция о методах создания оптимальных условий для созревания цемента:

  • Первые пять- семь дней особенно важное проведение мероприятий по обеспечению комфортных условий выдержки залитого цемента:
    • Поверхность раствора накройте влагозащитным материалом (подойдет обычная полиэтиленовая пленка, ее цена не сильно бьет по бюджету).
    • Активно увлажняйте ее примерно раз в сутки, вновь накрывая защитным полотном.
    • При необходимости организуйте прогрев бетона с помощью тепловых пушек.
  • Через неделю особое внимание уделяйте увлажнению, если на первоначальной стадии допускалось поливать твердеющий раствор раз за двое суток, то здесь пропускать нельзя.

Примечание!При наружной температуре воздуха 25-30°С изделие можно вводить в эксплуатацию спустя 11 дней.

В нормативных документах, касающихся бетонных работ можно найти график набора прочности бетона В25 или любого другого класса, что поможет вам разобраться со сроками строительства.

Вот такие цифры и расчеты вы можете обнаружить в специализированных документах

Вот такие цифры и расчеты вы можете обнаружить в специализированных документах

Вывод

Надеемся, что вышеизложенная информация была вам полезна, напомним лишь, что набор прочности бетоном по времени СНиП гарантирован в идеальных условиях. Руководствуясь этими сведениями, следует давать поправку на «жизнь», и не ограничивать срок твердения при умеренной погоде 14-15 днями, как это может быть указано в документах.

В представленных видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

masterabetona.ru

Прогнозирование срока службы бетона

Рассматривая все функции, которые могут выполнять покрытия, нанесенные на бетонную и железобетонную конструкции, следует отметить, что правильно выбранное и выполненное покрытие будет повышать физико-технические свойства бетона, снижая возможное переувлажнение, уменьшая или исключая деформации усадки, снижая возможность возникновения структурных деформаций, повышая трещиностойкость, улучшая массообменные процессы, исключая действие внешних агрессивных агентов среды на бетон и арматуру. Все это в целом может повышать долговечность защищенной конструкции до заданного проектом срока службы. В зависимости от назначения конструкции и агрессивных воздействий на нее происходит изменение ее свойств во времени. Для прогнозирования длительности защитного действия покрытий на бетоне конструкции, эксплуатируемой в химически агрессивных средах, можно использовать закономерности развития процесса коррозии бетона (по области внутренней диффузии), в соответствии с которыми установлена прямолинейная зависимость толщины слоя продуктов коррозии от времени.

Для прогнозирования срока службы бетона, защищенного лакокрасочным покрытием, можно использовать и второй метод — непосредственное определение степени глубины поражения бетона под дефектным покрытием. В этом случае лабораторный метод прогнозирования включает определение периода полной изоляции бетона от действия агрессивной среды и величины К для исследуемой системы покрытия на бетоне и выполняется по методике, в основу которой положено определение химической стойкости покрытия на бетоне по способу "стаканчика". По результатам эксперимента строится график в координатах , т/т. Далее по приведенной выше формуле определяют коэффициент К или графически прогнозируют срок службы конструкции по допустимой по расчету глубине разрушения поверхностного слоя бетона.

atlantbeton.ru

Увеличение срока службы бетона

Увеличение сроков службы бетонных сооружений — их долговечности — имеет не меньшее значение, чем обеспечение прочности — способности выдерживать механические нагрузки. В настоящее время всякое здание, сооружение, в том числе бетонное, рассчитывается только на прочность.

Методик расчета сооружений на долговечность пока не создано, и она обеспечивается применением матзриалов, имеющих достаточную устойчивость в различных условиях. Разработка научных методов обоснования и расчета долговечности сооружений только начинается, а само понятие долговечности не имеет еще точного определения.

К сооружениям и его капитальности могут предъявляться различные требования к долговечности. Если для уникальных гидротехнических сооружений она должна исчисляться сотнями лет, то промышленные сооружения стареют в течение десятков лет.

Таким образом, долговечным может быть названо такое сооружение, которое выполнено из материала, устойчивого в данных конкретных условиях внешних воздействий в течение заданного срока.

При недостаточной прочности бетона для какого-либо сооружения возможно преждевременное разрушение под воздействием механической нагрузки; такое разрушение всегда связано с излишней затратой средств на ремонт и часто с катастрофическими последствиями. То же будет и при недостаточной устойчивости бетона к воздействию: воды, переменных температур, химическиактивных веществ, содержащихся в воде, и других факторов.

Вскрыть закономерности взаимодействия бетона с окружающей его средой, связать процессы, происходящие в бетоне, с влияниями, которые на них оказывает внешняя среда, выделить главные факторы, определяющие срок сохранения бетоном требуемой прочности и монолитности, — вот задачи исследований стойкости и долговечности бетонов. Получить в результате этих исследований данные для прогноза долговечности и для проектирования бетонов на заданный срок службы в конкретных условиях — вот цель, к которой должен стремиться исследователь в этой области.

Исходным положением для такого проектирования должны служить объективные количественные характеристики воздействий среды, рассматриваемые с возможного их влияния на свойства бетона.

Систематический анализ условий службы бетона в сооружениях позволил автору в период строительства канала им. Москвы предложить деление сооружений на зоны, отличающиеся по условиям службы. В основу такого деления положено изучение главных причин разрушения бетона в разных частях гидротехнических сооружений.

Наиболее интенсивное разрушение бетонных сооружений, как это следует из многочисленных и многолетних наблюдений, происходит при многократном переменном замораживании и оттаивании бетона в водонасыщенном состоянии .

Так же быстро, и в некоторых случаях катастрофически, происходит разрушение сооружений в результате химического действия солей, содержащихся в природных водах, на цементный камень в бетоне. Прежде всего это относится к действию сернокислых солей, широко распространенных в природных водах.

www.masterovoi.ru

Свойства бетонов, влияющие на их эксплуатационные характеристики

Среди основных свойств бетонов, влияющих на длительность срока их эксплуатации без изменения структуры, можно выделить два основных:

  • Прочность бетона на сжатие: проектная (марочная).
  • Стойкость: к замораживанию/оттаиванию, к воздействию высоких температур, к воздействию влаги.

Различие видов бетонов и их свойств позволяет подобрать материал с необходимыми механическими параметрами и стойкостью к физико-химическим воздействиям. Классификация на марки и классы бетона дает представление обо всех необходимых характеристиках, таких прочность, степень морозоустойчивости, водонепроницаемости, жаро- и термостойкости.

Марочная прочность бетона и классы прочности

Прочность бетона – это показатель предела сопротивляемости материала к внешнему механическому воздействию на сжатие (измеряется в кгс/см²). То есть, можно сказать, что этот параметр дает представление о механических свойствах бетона, его устойчивости к нагрузкам. Именно эта характеристика и положена в основу классификации бетона. Бетон марки М15 обладает наименьшей прочностью, а М800, соответственно, наибольшей.

Такая маркировка позволяет максимально точно учесть прочностные свойства бетона, и подобрать его в соответствии с предполагаемыми нагрузками.

Так, для предварительно-напряженных конструкций необходим раствор с маркировкой не ниже М300, а для обычных железобетонных панелей или блоков, не испытывающих большой нагрузки — М200-М250. Марки М100-М150 используются при заливке монолитных фундаментов. Бетонный раствор М15—М50 применяется при изготовлении ограждающих и теплоизоляционных конструкций.

Существует и другая классификация – по классам прочности на сжатие бетона: от В1 до В22. Эти две системы классификации учитывают один параметр – прочность на сжатие. Отличие класса от марки бетона в том, что для марок (М) берется усредненное значение по прочности на сжатие, а для классов (В) – гарантированное. Средняя прочность бетона на сжатие – это средний показатель прочности проверяемых образцов, а гарантированное означает, что бетон имеет прочность не менее заявленной. При разработке проектной документации в спецификации указывается класс (В), хотя, в силу привычки, более распространенной является классификация по маркам. Ниже приведено примерное соотношение класса и марки бетона.

Таблица марок и классов бетона и их соотношения:

Набор прочности и критическая прочность бетона

Критическая прочность – параметр крайне важный при заливке бетонного раствора в условиях низких температур. Дело в том, что проектная прочность бетона появляется только на 28 день вызревания, при условии соблюдения технологии твердения, а соответственно и температурного режима (не ниже + 30°С). При более низкой температуре срок твердения бетона увеличивается, а при отрицательной прекращается.

При температуре ниже 0°С останавливается набор прочности бетона, в силу прекращения гидратации – связывания молекул воды и клинкерных составляющих цемента, образующих цементный камень. Если температура опускается ниже — 3°С начинаются фазовые превращения воды, что приводит к разрушениям структуры невызревшего бетона и потери прочности. Как показали проведенные опыты, образцы, набравшие критическую прочность, то есть вызревшие до определенного состояния, после замерзания и оттаивания не подвергаются разрушению и в дальнейшем продолжают набирать прочность, а образцы, замороженные на раннем сроке твердения, характеризуются потерей прочности до 50%.

Для растворов разных марок необходимо и различное время для вызревания до критической прочности бетона. На этой странице можно посмотреть таблицу, где указано, какую прочность от проектной должен набрать бетон до замораживания. Однако можно сказать, что недопустимо замораживание в первой фазе – фазе схватывания (первые сутки) и в первые 5-7 дней твердения бетона при нормальном температурном режиме. За первую неделю бетон набирает до 60-70% марочной прочности, после чего замораживание бетона только приостановит процесс вызревания и после оттаивания он возобновится.

Таблица критической прочности для различных марок:

Повышение температуры ускоряет процесс созревания бетона, но необходимо помнить о том, что нагрев свыше 90°С недопустим. При температуре твердения бетона 75-85°С в атмосфере насыщенного пара твердение до 60-70% марочной прочности происходит в течение 12 часов. Прогрев до такой температуры без насыщения паром приводит к высыханию, что также останавливает вызревание (гидратацию). Необходимо помнить, что гидратация невозможна без молекул воды и уход за бетоном заключается, в том числе, и в постоянном увлажнении в процессе набора прочности. В графике твердения бетона можно посмотреть взаимосвязь температурного режима и сроков вызревания бетона (дано для бетона марки М400), но нужно учитывать, что если в раствор вводятся специальные добавки (модификаторы — ускорители твердения), то время набора прочности бетона может быть значительно меньше.

График набора прочности бетона:

Стойкость бетона к внешним воздействиям

Коррозия бетона

Коррозия бетона (разрушение цементного камня) происходит вследствие многих факторов:

  • влияния окружающей среды,
  • механических воздействий,
  • проникновения воды,
  • изменения температур (замораживание/оттаивание, нагрев/резкое охлаждение).

Нарушение структуры цементного камня сопровождается понижением его сцепления с армирующими элементами, повышением водопроницаемости и, как результат, снижением прочности. Для повышения коррозийной стойкости бетона рекомендуются такие меры:

  • использование специальных кислотостойких, глиноземистых или пуццолановых цементов;
  • введение в смеси гидрофобизирующих, жаростойких или морозостойких добавок;
  • увеличение плотности бетона. Большое влияние на стойкость бетона, кроме состава смеси и соотношения компонентов, оказывает технология приготовления и доставки, укладки и последующего ухода. Виброперемешивание смеси увеличивают активность цемента и позволяют получить тесто с макрооднородной структурой, а транспортировка в миксерах – избежать его расслоения при доставке на объект. Эффект от виброуплотнения при укладке теста объясняется вытеснением пузырьков воздуха: в неуплотненной смеси он может достигать 45%. Удаление воздуха обеспечивает защиту бетона от коррозии, увеличение прочности, морозо-, жаростойкости, а также снижает водопроницаемость бетона.

Морозостойкость бетона

Воздействие на бетон поочередного замораживания/оттаивания приводит к его растрескиванию. Объясняется это тем, что в замороженном состоянии влага, находящаяся в порах материала, превращается в лед, а значит, увеличивается в объеме (до 10%). Это приводит к повышенному внутреннему напряжению бетона, а в результате и к его растрескиванию и разрушению.

Морозостойкость бетона тем ниже, чем больше доступ к проникновению влаги: объем пор, в которых может накапливаться вода (макропористость) и уровень капиллярной пористости.

Повышение морозостойкости бетона происходит за счет уменьшения показателей макро и микропористости, а также введением гидрофобных воздухововлекающих добавок. С их помощью в бетоне образуются резервные поры, не заполняемые водой в обычных условиях. При замерзании воды, уже попавшей внутрь бетона, часть ее перемещается в эти поры, тем самым снимая внутреннее давление. Использование глиноземистых цементов также увеличивает морозостойкость материала.

Так как при возведении объектов предъявляются различные требования к свойствам бетона по морозоустойчивости, производится бетон с классом устойчивости к циклам замораживания/оттаивания от F25 до F1000. Для гидротехнических сооружений необходима марка бетона по морозостойкости от F200, а для возводимых в зонах с суровым климатом – от F800 (спецификация производится, исходя из среднесуточной температуры для данного региона).

Водонепроницаемость бетона

Разрушение бетона под воздействием жидких сред происходит не только при отрицательных температурах. Влага имеет свойство вымывать легкорастворимые компоненты из любого вещества, а один из компонентов, при затворении бетонного теста, гашеная известь (гидрат окиси кальция) – водорастворимое вещество. Его вымывание приводит к нарушению структуры и разрушению бетонных блоков и фундаментов. Кроме того, находящиеся в воде кислотные компоненты также оказывают неблагоприятное влияние на состояние материала. На сегодняшний день существуют различные способы защиты бетона от разрушения вследствие воздействия влаги.

Избежать негативного влияния воды можно использованием пуццоланового или сульфатостойкого портландцемента, введением в раствор гидрофобных добавок в бетон для водонепроницаемости, а также применением специальных пленкообразующих покрытий, препятствующих проникновению влаги и уплотняющих добавок. По параметру водонепроницаемости бетон подразделяется на классы (марки). Существуют марки бетона по водонепроницаемости (характеризуется односторонним гидростатическим давлением, измеряется в кгс/см²) от W2 до W20.

Устойчивость к воздействию высоких температур

Если возводимые бетонные сооружения или отдельные изделия будут эксплуатироваться при постоянных высоких температурах, то необходимо выбирать жаростойкий бетон соответствующего класса, так как обычный под воздействием жара теряет прочность и дает усадку вследствие потери цеолитной, абсорбционной и кристаллизационной воды. Это приводит к растрескиванию, частичному, а затем и полному разрушению бетона. Жаростойкий бетон обозначается BR и подразделяется в соответствии с предельно допустимой температурой применения на классы от И3 до И18 (или U3-U18).

Для класса И3 предельно допустимая температура составляет +300°С, а для И18 — +1800°С.

Кроме того существует подразделение на марки по термостойкости:

  • для водных теплосмен — Т(1)5, Т(1)10, Т(1)15, Т(1)20, Т(1)30, Т(1)40;
  • для воздушных теплосмен — Т(2)10, Т(2)15, Т(2)20, Т(2)25.

Последний параметр обозначает способность выдерживать смены температур без деформаций и снижения прочности.

Полезное по теме:

Поделитесь статьей с друзьями:

vproizvodstvo.ru