![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Бетоны специального назначения.
К таким видам бетонов могут быть отнесены некоторые разновидности тяже-лого бетона (гидротехнический бетон, бетон для дорожных и аэродромных покры-тий и др.), а также специальные бетоны по классификации ГОСТ 25192 (жарос-тойкие, химически стойкие, радиационно-защитные, декоративные и др.). Особенности исходных материалов и основных свойств бетонов специальною назначения можно рассмотреть на примере некоторых из них. Гидротехническим называют бетон, применяемый для возведения сооруже-ний или отдельных их частей, постоянно или периодически омываемых водой, и яв-ляется разновидностью плотных тяжелых цементных бетонов, обладающих свойст-вами, обеспечивающими длительную службу конструкций в указанных выше усло-виях. Поэтому с учетом эксплуатационных условий к гидротехническому бетону пре-дъявляют помимо требований по прочности также требования по водонепроницаемости, а нередко и по морозостойкости. В зависимости от особенностей конструкции и условий ее работы гидроте-хнический бетон подразделяется на: — подводный, находящийся постоянно в воде; —расположенный в зоне переменного уровня воды; —надводный, находящийся выше зоны переменного уровня воды, эпизодиче-ски омываемый водой; —расположенный во внутренних частях массивных сооружений. По пределу прочности при сжатии в возрасте 180 суток нормального твер-дения гидротехнический бетон делят на марки 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 (8 классов по прочности от В7, 5 до В40), по морозостойкости характеризуется се-мью марками от F50 до F500, по водонепроницаемости в возрасте 180 суток де-лят на 4 марки: W2—W8. Заполнители должны удовлетворять более высоким требованиям, чем для обычного бетона. Лучше всего применять природные кварцевые пески, а щебень или гравий — из изверженных или осадочных пород, водостойкость и морозос-тойкость которых подтверждены соответствующими испытаниями. Содержание глинистых, илистых и пылевидных примесей в заполнителях для гидротехничес-кого бетона не должно превышать 1-2%. Заполнители необходимо проверить на содержание органических примесей: если они дают при испытании окраску темнее эталона, то песок следует проверить испытаниями в растворе, а крупные заполни-тели — в бетоне. Содержание сернокислых и сернистых соединений в пересчете HaSO3 допускается не более 1 % (по массе) для песка и 0, 5% для щебня. Очень важен выбор вида цемента с учетом условий службы гидротехническо-го бетона. Для подводных частей целесообразно применять пуццолановый портландце-мент или шлакопортландцемент, которые при сравнительно низкой морозостойко-сти достаточно водостойки и низкоэкзотермичны. При наличии в воде агрессивных агентов применяют сульфатостойкий цемент. Для надводных частей предъявляют повышенные требования по прочности (не ниже В20), морозостойкости (не ниже F300), водонепроницаемости (не ниже W6). Эти требования обеспечиваются использованием гидрофобного или пласти-фи-цированного портландцемента. В зоне переменного уровня воды целесообразно использовать глиноземистый цемент, если позволяют материальные возможности, или же сульфатостойкий пор-тландцемент с гидрофобными добавками для повышения его морозостойкости. Бетон внутренних частей гидротехнических сооружений защищен от внеш-них механических и афесеивных воздействий слоями подводного и надводного бето-на. Поэтому к нему могут быть несколько снижены требования по прочности, водостойкости, морозостойкости и водонепроницаемости. Основную опасность для него представляет собственное тепловыделение при твердении. Жаростойкие бетоны предназначены для применения при эксплуатацион-ных температурах от 200 до 1800 °С в течение длительного времени. Примером таких конструкций могут служить дымовые трубы, футеровки печей, котлов, фунда-менты тепловых афегатов. Изготовляют такие бетоны в соответствии с требования-ми ГОСТ 20910. При воздействие высоких температур на затвердевший портландцемент про-исходит разложение составляющих цементный камень гидросиликатов и гидроалю-минатов кальция, а также дегидратация гидроксида кальция. В результате такого процесса образуется свободный оксид кальция. Наличие его в затвердевшем материале опасно тем, что при воздействии влаги он гидратируется с увеличением в объеме, что приводит к растрескиванию бетона и разрушению конструкции. Поэтому в сос-тав жаростойкого бетона на основе портландцемента вводят тонкомолотые добав-ки, содержащие активный аморфный кремнезем, который способен связать окись кальция при температуре 700-900°С. В качестве таких добавок применяют: моло-тый шамот, кордиерит, золошлак, керамзит, аглопорит, магнезит, периклаз, алю-мохромит. Заполнителями могут служить: шамот, шлаки, золошлаковые смеси, ба-зальт, диабаз, андезит, диорит, керамзит, аглопорит, перлит, бой жаростойкого бе-тона, бой огнеупорного кирпича и др. При изготовлении жаростойких бетонов в качестве связующего могут ис-пользоваться портландцемент и его разновидности (быстротвердеющий портланд-цемент, шлакопортландцемент), алюминатные цементы (глиноземистый и высо-коглиноземистый), силикатные вяжущие (жидкое стекло с отвердителем). Тип вяжущего вещества и заполнителей выбирается с учетом температуры эксплуата-ции конструкции. Для жаростойких бетонов установлены классы по прочности на сжатие от В1 до В40 и классы по предельно допустимой температуре применения от И3 (макси-мальная температура 300° С) до И18 (максимальная температура 1800 °С). Для бетонов, предназначенных для изготовления изделий, конструкций и сооружений, к которым предъявляют требования по термостойкости, устанавливают марки по тер-мостойкости: Т(1)5— Т(1)40 (водные теплосмены: нагрев—охлаждение в воде); Т(2)10—Т(2)25 (воздушные теплосмены: нагрев—охлаждение на воздухе). Условные обозначения жаростойких бетонов включают основные призна-ки: вид бетона (BR — бетон жаростойкий); вид вяжущего (Р портландцемент, А — алюминатный цемент, S — силикатное вяжущее), класс бетона по прочности на сжатие (В1—В40) и класс бетона по предельно допустимой температуре применения (ИЗ—И18). Примеры: 1. BR Р В20 И12 — бетон жаростойкий на портландцементе, класса В20 по прочности на сжатие, температурой применения 1200 °С. 2. BR A B35 И16 — бетон жаростойкий на алюминатном цементе, класса В35 по прочности на сжатие, температурой применения 1600 °С. 3. BR S B25 И13 — бетон жаростойкий на силикатном вяжущем, класса В25 по прочности на сжатие, температурой применения 1300 °С. Химически стойкие бетоны предназначены для изготовления конструкций и изделий, работающих в условиях воздействия агрессивных сред: минеральные и органические кислоты, соли, растворители и нефтепродукты. Химически стойкие бетоны изготовляют на специальных вяжущих — на ос-нове фурановых, фурано-эпоксидных, полиэфирных, карбамидных, акриловых синтетических смол (полимербетоны) и жидкого натриевого или калиевого стекла с полимерной добавкой (полимерсиликатные бетоны). В качестве заполнителей применяют гранитный щебень, пористые заполните-ли, кварцевый песок и другие материалы, стойкие к воздействию агрессивных сред. Введение химически стойких наполнителей (кварцевая или андезитовая мука и др.) в состав бетонных смесей позволяет снизить расход дорогостоящих смол, уме-ньшить усадку и увеличить плотность бетона. Твердение бетона должно происхо-дить в воздушно-сухой среде (в отличие от обычного бетона). Химически стойкие бетоны классифицируются по химической стойкости, виду связующего и заполнителей. Критерием оценки химической стойкости является ко-эффициент стойкостиравный отношению прочности образцов, подвергшихся воз-действию агрессивной среды в течение 360 суток (при промежуточных сроках 30, 60, 90, 180, 270 суток), к прочности контрольных образцов. В зависимости от стойкости в агрессивных средах бетоны подразделяются на: высокостойкие Кхс > 0, 8; стойкие 0, 5 ≤ К хс < 0, 8; относительно стойкие 0, 3 ≤ К хс < 0, 5; нестойкие Кхс < 0, 3. Прочность на сжатие химически стойких бетонов 30-110 МПа, морозос-тойкость 300—1000 циклов. Химически стойкий бетон используют для различных видов конструкций и об-лицовки аппаратуры в химической промыш Радиационно-защитные бетоны предназначены для надежной защиты персо-нала и окружающей среды от радиоактивных воздействий ядерных реакторов АЭС, предприятий по выработке изотопов и др., обусловили необходимость создания ра-диационно-защитных материалов. В этих целях наиболее широко применяются особо тяжелые и гидратные бетоны. Для особо тяжелых бетонов характерна высокая плотность — от 2, 5 до 6 т/м3. Это достигается за счет использования тяжелых заполнителей: магнетита, лимонита, барита, металлического скрапа в виде чугунной дроби, металлических стружек и др. К заполнителям для этих бетонов предъявляют особые требования по прочности на сжатие, содержанию А12О3 и Fe2O3, водопоглощению. Особо тяжелые бетоны достаточно эффективно обеспечивают биологичес-кую защиту от рентгеновских, Структура и свойства радиационно-защитных бетонов могут быть существен-но улучшены при использовании добавок суперпластификаторов, тонкодисперсных наполнителей и композиционных вяжущих веществ.
|