Усадка

• Усадка — процесс сокращения размеров бетонных элементов при их нахождении в воздушно-сухих условиях.
• Основная причина усадки — сжатие гелевой составляющей при потере воды. Усадка бетона тем выше, чем больше объем цементного теста в бетона.
• В среднем усадка тяжелого бетона составляет 0,3…0,4 мм/м. Вследствие усадки бетона в бетонных и железобетонных конструкциях могут возникнуть большие усадочные напряжения, поэтому элементы большой протяженности разрезают усадочными швами во избежание появления трещин.
• При усадке бетона 0,3 мм/м в конструкции длиной 30 м общая усадка составит 10 мм. Усадочные трещины в бетоне на контакте с заполнителем и в самом цементном камне могут снизить морозостойкость и послужить очагами коррозии бетона.

Пористость

• пористость бетона можно определить по формуле:

П= [(В-ω*Ц)/1000] 100,

Где,

В и Ц — расходы воды и цемента на 1 м3 (1000

Дм3);

 ω – количество химически связанной воды в долях от массы цемента.

Водопоглащение

Характеризует способность бетона впитывать влагу в капельножидком состоянии; оно зависит главным образом, от характера пор.

Водопоглощение тем больше, чем больше в бетоне капиллярных сообщающихся между собой пор. Максимальное водопоглощение тяжелых бетонов на плотных заполнителях достигает 4…8% по массе (10…20% по объему).

Водопроницаемость

Водопроницаемость бетона определяется в основном проницаемостью цементного камня и контактной зоны «цементный камень — заполнитель»; кроме того, путями фильтрации жидкости через бетон могут быть микротрещины в цементном камне и дефекты сцепления арматуры с бетоном. Высокая водопроницаемость бетона может принести его к быстрому разрушению из-за коррозии цементного камня.

• По водонепроницаемости бетон делят на марки W0,2; W0,4; W0,6; W0,8; W1,2…
•  
• Марка обозначает давление воды (МПА), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду при стандартных испытаниях.

главный показатель, определяющий долговечность бетонных конструкций в нашем климате.

• Морозостойкость бетона оценивается путем попеременного замораживания при минус (18 ± 2)°С и оттаивания в воде при (18 ± 2)°С предварительно насыщенных водой образцов испытуемого бетона. Продолжительность одного цикла — 5… 10 ч в зависимости от размера образцов.
• За марку по морозостойкости принимают наибольшее число циклов «замораживания — оттаивания», которое образцы выдерживают без снижения прочности на сжатие более 5% по сравнению с прочностью контрольных образцов в начале испытаний.
• Установлены следующие марки бетона по морозостойкоти F25; F35; F50; F75; F100…F1000.

Теплофизические свойства

Из них важнейшими являются:

• теплопроводность,
• теплоемкость,
• температурные деформации.
•  
• Теплопроводность тяжелого бетона даже в воздушно-сухом состоянии велика — около 1,2…1,5 Вт/(мК), т. е. в 1,5…2 раза выше, чем у кирпича.
• Поэтому использовать тяжелый бетон в ограждающих конструкциях можно только совместно с эффективной теплоизоляцией.

• Теплоемкость тяжелого бетона, как и других каменных материалов, находится в пределах 0,75…0,92 Дж/(кгК); в среднем – 0,84 Дж/(кгК).
• Температурные деформации. Температурный коэффициент линейного расширения тяжелого бетона (10…12)*10-6К*1. Это значит, что при увеличении температуры бетона на 50°С расширение составит примерно 0,5 мм/м. Поэтому во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают температурными швами.
• Большие колебания температуры могут вызвать внутреннее растрескивание бетона из-за различного теплового расширения крупного заполнителя и цементного камня.

Расчет состава тяжелого бетона

Подбор состава бетона. Состав бетона должен быть таким, чтобы бетонная смесь и затвердевший бетон    имели    заданные    значения свойств (удобоукладываемости,    прочности, морозостойкости и т. п.), а стоимость бетона при этом была возможно более низкой.

• Требуемая прочность бетона достигается:

1)   выбором марки цемента (она, как правило, принимается в 1,5…2,5 раза выше марки бетона);

2)   расчетом требуемого соотношения цемента и воды (Ц/В) по формуле основного закона прочности бетона.

Количество цемента определяется по известным значениям В и В/Ц:

Ц = В:(В/Ц)

Полученный состав бетона может быть выражен двумя способами:

• количеством составляющих (кг) для получения 1 м3 бетона (например, цемент — 300, вода — 200, песок — 650 и щебень — 1250);
• соотношением компонентов в частях по массе или по объему; при этом количество цемента принимают за 1 (например, запись 1:2:4 при В/Ц = 0,7 означает, что на 1 ч. цемента берется 0,7 ч. воды, 2 ч. песка и 4 ч. крупного заполнителя).

Приготовление бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси осуществляют в специальных агрегатах — бетоносмесителях разных конструкций и различной вместимости (от 75 до 4500

ДМ3).

При перемешивании, мелкие компоненты смеси входят в межзерновые пустоты более крупных – (песок в пустоты между зерен крупного заполнителя, цемент — в пустоты песка).

В результате объем готовой бетонной смеси составляет не более 0,6…0,7 от объема исходных сухих компонентов.

Этот показатель, называемый коэффициент выхода бетонной смеси (5,

рассчитывают по формуле:

Где, Vбс— объем бетонной смеси;

Vц Vn и VK — объемы цемента, песка и крупного заполнителя соответственно

Укладка и уплотнение бетонных смесей

Изготовление бетонных и железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические операции:

• подбор состава бетона,
• приготовление и транспортирование бетонной смеси,
• укладку и уплотнение бетонной смеси,
• обеспечение требуемого режима твердения бетона.

Укладка бетонных смесей

Укладка    должна    обеспечивать максимальную    плотность    бетона (отсутствие пустот) и неоднородность состава по сечению конструкции.

• Пластичные_текучие_смеси уплотняются под    действием собственного веса или путем штыкования, более жесткие смеси — вибрированием.

Уплотнение бетонных смесей

В зависимости от вида и формы бетонируемой конструкции применяют различные типы вибраторов

Вибраторы: а — поверхностный; б — глубинный; в — навесной; г — стационарная виброплощадка

Методы формирования бетонных конструкций

Получение бетонных и железобетонных изделий и конструкций включает следующие технологические этапы:

• входной контроль качества всех используемых материалов (минерального вяжущего, заполнителей, добавок, воды, арматуры и т.д.);
• расчет состава бетонной смеси согласно ГОСТ 27006 и его лабораторную проверку;
• приготовление заданной бетонной смеси;
• транспортировку ее к месту изготовления конструкции; укладку в форму (опалубку) и уплотнение;
• твердение бетона;
• раскрытие формы и извлечение готового изделия.

Технология получения сборных железобетонных (ЖБ)

конструкций на заводе