Производственные факторы прочности бетона.

В процессе переработки исходного сырья в готовый бетонный элемент качество бетона может изменяться под воздействием ряда объективных и субъективных факторов. Совокупность этих производственных факторов можно условно разделить на группы, охватывающие все этапы бетонных работ.

Первый этап — оценка качества исходных материалов и определение состава бетона. В число факторов, оказывающих решающее влияние на показатели качества бетона (прочность, долговечность, экономичность), входит качество цемента, заполнителей и воды.

Второй этап — приготовление бетонной смеси и укладка ее в конструкцию. На данном этапе необходимо обеспечить приготовление однородной, хорошо перемешанной бетонной смеси, обладающей заданной удобоукладываемостыо, и плотную укладку смеси в опалубку. Здесь главными факторами, определяющими качество бетона, являются однородность смешивания компонентов и качество уплотнения бетонной смеси.

Третий этап — твердение бетона. Уложенная в опалубку бетонная смесь благодаря гидратации цемента самопроизвольно затвердевает. Заданная проектом прочность достигается при определенном уходе за твердеющим бетоном, т.е. при создании оптимального температурно-влажностного режима твердения и защите бетона от ударов и сотрясений, которые могут нарушать еще не сложившуюся структуру. Важнейшими факторами, влияющими на качество бетона на данном этапе, являются условия и длительность твердения.

30. Свойства затвердевшего бетона. Классы, марки бетона.

Затвердевший бетон под действием мороза может разрушаться, так как при замерзании воды в бетоне образуется лед, объем которого больше, чем воды. Затвердевший бетон на глиноземистом цементе, нагретый до высокой температуры, обладает удовлетворительной прочностью. Сопротивление глиноземистого цемента нагреванию в сухих условиях в действительности настолько велико, что этот цемент является одним из отличных жаростойких материалов. Это в значительной степени обусловлено образованием керамического сцепления вместо цементного гидравлического. Во избежание перекристаллизации, вызываемой повышением температуры в раннем возрасте, необходимо, чтобы бетон твердел во влажных условиях при комнатной температуре в течение первых 24 ч после приготовления. Затвердевший бетон под действием мороза может разрушаться, так как при замерзании воды в бетоне образуется лед, объем которого больше, чем воды.

При проектировании бетонных и железобетонных конструкций определяют необходимые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозоустойчивости и водонепроницаемости. Марка бетона по прочности - это сопротивление осевому сжиманию контрольных образцов в кг/см2. В строительстве применяются следующие представленные в таблице марка и класс бетона:

.

2. Макроструктура(видимое глазом): конгломератная(бетоны, керамика), ячеистая-макропоры(газо-пенобетоны), мелкопористая(керамика), волокнистая(древесина)- резкое различие прочности, теплопроводности и других свойств вдоль и поперек волокон., слоистая(рулонные, листовые, плитные)(пластмассы), рыхлозернистая (порошкообразная)(заполнители для бетона).Микроструктура: кристаллическа и аморфная. большое прак.знач.: полиморфизм вещество способно существовать в различных кристаллических фор-
мах-модификациях(кварц). Кристалл: определенная температура плавления и определенная геометрическая форма кристаллов каждой его модификации. Монокристаллы(металлы): св-ва не одинаковы по направлениям(механическая прочность, теплопроводность, скорость растворения, электропроводность)-анизотропия.Поликристаллы(металлы, керамика): одинаковость физ.свойств-изотропия.Внутреннее строение веществ, составляющих материал, определяет механическую прочность, твердость, тугоплавкость. Кристаллические вещества различают по хар. связи между частицами. Ковалентная связЬ-ОБЩАЯ электронная пара-простые вещества (алмаз, графит) и соединения из двух элементов (кварц): очень высокая механической прочностью и твердость, они весьма тугоплавки. Ионная связь: невысокую прочность и твердость, не водостойки(гипс и ангидрид).Сложных кристаллы(КАЛЬЦИТ, ПОЛЕВОЙ ШПАТ)(CACO3: ВНУТРИ CO3-КОВАЛЕНТНАЯ, С СА2+ ИОННАЯ): Свойства-разнообразны.ВЕЩ-ВА С МОЛЕКУЛЯРНЫМИ КРИСТАЛ.РЕШЁТКАМИ: НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ.СИЛИКАТЫ(асбест, слюда)- состоят из параллельных силикатных цепей, связанных между собой положительными ионами, расположенными между цепями.ОСОБАЯ ГРУППА.Состав: химический, минеральный, фазовый.Хим.состав: огнестойкость, биостойкость, механические хар.выр.проц содерж.оксидов(основ. и кисл.). Фазовый состав материала(совокупность однородных по свойствам и физ. строению частей системы) и фазовые переходы воды, находящиеся в его порах, оказывают влияние на все свойства и поведение материала при эксплуатации(замерзание воды в порах-увел.внутр.напр.).

8. Глинистое сырье (глины и каолины) - продукт выветривания изверженных полевошпатных горных пород, содержащий примеси других горных пород. так же пылевые и песчаные частицы. Глинистые минеральные частицы диаметром 0, 005 мм и менее обеспечивают способность при затворении водой образовывать пластичное тесто, сохраняющее
при высыхании приданную форму, а после обжига приобретающее водостойкость и прочность камня.Состав гл.част.: -каолинит(тугоплавкость, малопластичность, молочувствит.к сушке, слабо набухают от воды), (пластичность, сильное набухание, чвствительны к сушке и обжигу с исривлением и растрескиванием), гидрослюдистые и их смеси(промежуточные
показатели пластичности, усадки и чувствительности к сушке.).больше глинистых частиц- выше пластичность и воздушная усадка(потеря воды и уменьшение объёма при сушке). В зависимости от этого глины подразделяются на высокопластичные- до 80-90% глинистых частиц, число пластичности более 25, водопотребность более 28% и воздушную усадку 10-15%., среднепластичные и умеренно-пластичные-30-60% глинистых частиц, число пластичности 15-25, водопотребность 20-28% и воздушную усадку 7-10%, малопластичные- от 5% до 30% глинистых частиц, водопотребность менее 20%, число пластичности 7-15 и воздушную усадку 5-7% и непластичные- не образуют пластичное удобоформируемое тесто.Глины с содержанием глинистых веществ более 60%-жирные высокая усадка.Глины с содержанием менее 10-15% - " тощие".Гранулометрический состав(связан с минераллогическим)(распределение зёрен по крупности). Химический состав глин выражается содержанием и соотношением различных оксидов.Отощающие Добавки(для уменьшения усадки при сушке и обжиге и предотвращения деформаций и трещин в изделиях): дегидратированная глина, шамот, шлаки, золы, кварцевый песок. Порообразующие добавки для повышения пористости и улучшения теплоизоляционных свойств: древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль. Плавни для снижения температуры обжига керамических изделий: полевые пшаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, песчаник. Пластифицирующие добавки для повышения
пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды: высокопластичные глины, бентониты, поверхностно-активные вещества. Специальные добавки. Для повышения кислотостойкости керамических изделий в сырьевые смеси добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом. Для получения некоторых видов цветной керамики в сырьевую смесь добавляют оксиды металлов(железа, кобальта, хрома, титана и др.).

11. Керамические облицовочные изделия для наружной и внутренней облицовки с целью декоративно-художественной отделки и повышения долговечности.а)Внеш.облицовка: Керамические изделия подразделяют на кирпич и камни лицевые, крупноразмерные плиты, плитки керамические фасадные и ковры из них.1) Кирпич и камни лицевые не только облицовочные изделия. они служат конструктивным несущим элементом вместе с обычным кирпичом. Лицевые кирпичи и камни отличаются от обычных более высокой плотностью и однородностью цвета(те же формы и размеры). Для зданий, возводимых из кирпича, лицевые кирпичи являются наиболее экономичным видом облицовки зданий.Крупноразмерные облицовочные керамические плиты: Изготовляются квадратной или прямоугольной формы, применяются для облицовки фасадов и цоколей зданий, подземных переходов.3)Плитки керамические фасадные и ковры из них выпускаются методом пластического и полусухого прессования. Применяются для облицовки наружных стен кирпичных зданий, наружных поверхностей железобетонных стеновых панелей, цоколей, подземных переходов.б) Керамические плитки для внутренней облицовки: 1)для облицовки стен и 2)для покрытия полов. Плитки для облицовки стен - майоликовые(смесь каолина, полевого шпата и кварцевого песка) и фаянсовые(из красножгущихся глин с последующим покрытием глазурью). классифицируют: по характеру поверхности - на плоские рельефно-орнаментированные, фактурные; по виду глазурного покрытия - прозрачные и глухие, блестящие и матовые одноцветные и декорированные многоцветными рисунками. По форме, назначению и характеру кромок плитки производятся
следующих видов: квадратные, прямоугольные, фасонные угловые, фасонные карнизные прямые, для отделки внешних и внутренних углов; фасонные плинтусные - прямые, для отделки внешних и внутренних углов.Плитки керамические для полов производятся из тугоплавких и огнеупорных глин с добавками и без них. Их применяют для настилки полов в зданиях, к чистоте которых предъявляются высокие требования, где воздействия реагентов, интенсивное движение.

5. Строительные материалы и конструкции подвергаются нагрузкам, которые вызывают в них деформации и внутренние напряжения. Нагрузки: 1)статические, действующие постоянно, (этo нагрузки от оборудования, мебели, людей, самих конструкции) и динамические, которые прикладываются внезапно и вызывают силы инерции(природные катастрофы, аварии на предприятиях). а)Деформации и напряжения: 1)Упругость-свойство самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы.2) Пластичность-свойство изменять
форму или размеры под действием внешних сил, не разрушаясь(часть деформации сохр.).3) Хрупкость-способность разрушаться без образования заметных остаточных деформаций.Основные характеристики деформативных свойств: модуль упругости, коэффициент Пуассона, модуль сдвига, объемный модуль упругости (модуль всестороннего сжатия), предельные деформации (растяжения, сжатия), ползучесть. б)Прочность: 1) Прочность - свойство материалов сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами.Оценивается пределом прочности: F/S(при сжатии), M(м.изгибающий)/W(м.крутящий)(при изгибе).2) Ударная вязкость свойство материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках(дж/м3 или м2).Удельная прочность- отношение показателя прочности R (МПа) к относительной плотности (безразмерная величина): Ry=R/d. Вязкость - способность материала поглощать механическую
энергию при деформации образца. Релаксация - свойство материала самопроизвольно снижать напряжения при условии, что начальная величина деформации остается неизменной. Твердость свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. Истираемость=(m1-m2)/S.m1-масса до m2 масса после. Износ-свойство материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и ударов.

.

.

.