Как повысить морозостойкость заполнителей в бетоне


Морозостойкость бетона: определение, марки, ГОСТ, испытание, повышение

Это один из важнейших нормативных показателей бетонов в строительной индустрии, влияющий на эксплуатационную надёжность и долговечность изделий.  Он характеризует способность затвердевшего материала после многократного замерзания и оттаивания не терять свои прочностные показатели более чем на 5% для тяжелого бетона, и не более 15 % для ячеистого бетона.

Как известно, для проверки технических показателей заливают контрольные кубики бетонной смеси размерами 100 мм Х 100 мм Х 100 мм. Эти образцы и подвергают через 28 суток твердения испытаниям на морозостойкость. Надо сказать, что показатель морозостойкости можно измерить только в лабораторных условиях. Как проводятся испытания – давайте разбираться.

ГОСТ 10060 – 2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

Испытуемые кубики необходимо помещать в водные или слабощелочные растворы на определённое время.

Доставать из воды или раствора, давать высохнуть и помещать в морозильную камеру. В камере устанавливается температура -18C и выдерживается 3 часа.

Потом образцы помещаются в другую камеру, в которой температура +20C и образцы выдерживаются 3 часа в этой температуре.

Таким образом, проделывается один цикл замораживания, оттаивания. Если в проектной документации прописана марка бетона по морозостойкости, которая обозначается F 100, например, то это означает, что лабораторные образцы этих бетонов должны выдержать 100 циклов попеременного оттаивания и замораживания и после всех испытаний не потерять в прочности и массе более 5 % от контрольных образцов.

Более того, они не должны иметь видимых повреждений на поверхности, таких как сколы, трещины или шелушения на рёбрах образцов.

После проведения запроектированных испытаний на морозостойкость, образцы подвергают испытанию на сжатие.

В каждой партии закладывается 6 контрольных и 12 испытуемых кубиков. После проверки прочностных показателей результаты обрабатывают по совокупности ряда формул, их рассматривать не будем в этой статье.

 

Отметим лишь ещё раз, что испытания считаются прошедшими успешно только в том случае, если отклонение показателя на сжатие испытуемых кубиков в среднестатистической величине не превышает 5 % прочности контрольных кубиков.

Марки бетона по морозостойкости

Градуируются F 25, F 35….. F 800, F 1000. Всего 13 классов.

Необходимо отметить, что марка по морозостойкости не обозначает количество зим, которое выдержит бетон в этих конструкциях, вовсе нет. Ведь зимой температура переходит нулевой рубеж не один раз, а множество. Такой прямой зависимости у этих величин нет.

А вот в чём есть зависимость, так это в прочностных показателях бетона. Чем выше марка бетона, тем выше должна быть и морозостойкость. Вот таблица зависимости:

Марка бетона Класс бетона Морозостойкость F
М100, М150 В-7,5, В-12,5 F50
М200, М250 В-15, В-20 F100
М300, М350 В-22,5, В-25 F200
М400 В-30 F300
М450, М550, М600 В-35, В-40, В-45 F200-F300

Отличают базовые методы испытаний и второй и третий. Отличие их в растворах содержания. Так, в базовом методе водный раствор. Во 2-м и 3-м – 5 % раствор хлорида натрия.

Но в 3-м ещё применяется и повышенная температура до -55C. Эти испытания относятся только к бетонам дорожных и аэродромных покрытий.

На сегодняшний день существует прибор под названием «Измерительный комплекс по ускоренному измерению морозостойкости бетона Бетон – Фрост».

Этот прибор позволяет за короткое время получить серию показателей по морозостойкости. В ролике ниже ничего не сказано о законности применения этих результатов. Поэтому можно предположить, что его результаты используются для самопроверки на бетонных заводах.

Независимые лаборатории такие приборы скорее всего не используют в своей практике, а обязаны применять методы, прописанные в ГОСТ.

Что влияет на морозостойкость бетонов

Наше родное водоцементное соотношение. Это показатель отношения массы воды к массе цемента (В/Ц). Чем выше этот показатель, тем больше в бетонном массиве будет не вступившей в реакцию с цементным клинкером воды.

Она конечно, будет со временем испаряться, но своё негативное действие оставшаяся лишняя вода оказывать будет.

Как известно, вода при замерзании расширяется в объёме, превращаясь в лёд. Коэффициент расширения равен 1.09.

Таким образом прирастая в объёме на 9 % вода давит на бетон изнутри и разрушает его, что естественно снижает морозостойкость.

Водопоглощение

Как это ни парадоксально, но бетон в проектном прочностном показателе при соприкосновении с водой впитывает воду дополнительно к уже имеющейся внутри, не прореагировавшей с цементным клинкером. Особенно активно будут набирать воду поверхностные слои. Впитываемая вода попадает под эффект уже описанного выше процесса температурного расширения. И как результат – падение марки морозостойкости.

Пористость бетона

Существует теория, что мелкие поры, наполненные воздухом, гасят давление образовавшихся в результате замерзания кристаллов льда и тем самым снижают потери разрушающего эффекта. Эта теория получила подтверждение на практике.

Пористость заполнителей

Если заполнитель имеет пористую макроструктуру, то в них опять, как и в известном эффекте накапливается вода и она замерзает и даёт расширение бетонной структуре и, как следствие, понижение морозостойкости. При использовании доломитовых заполнителей или щебня из известняковых пород, добиться высокого показателя морозостойкости практически невозможно.

Марка бетона

Да, именно прочностные показатели, иными словами марка используемого цемента значительным образом влияет на конечную морозостойкость. А как известно, марка бетона напрямую связана с В/Ц (см. п.1).

Пропаривание бетонных и железобетонных конструкций. При этом процессе идёт разрушение мелкопористых структур и образование относительно крупных капилляров, которые, как принято, не способствуют повышению морозостойкости.

Как повысить морозостойкость бетона

Этой сверхзадачей заняты умы многих учёных сегодняшнего дня. Считается важным показателем, оказывающим большое влияние на морозостойкость не только общая пористость цементного камня, но также размеры этих пор.

Учёные методом изысканий пришли к выводу, что микропоры даже помогают повысить морозостойкость, т.к. вода при температуре 0 -1 C начинает превращаться в лёд и расширяется не нарушая структуры цементного камня в эти поры. Микропоры как бы гасят эффект растяжения.

К каким ухищрениям прибегают строители в погоне за высокой морозостойкостью:

Снижение водоцементного отношения

Оптимальное В/Ц считается 0.4 -0.5, при таком соотношении не происходит образования капиллярной структуры цементного камня.

Конечно, избежать пористости совсем невозможно, но считается, что эти мелкие поры заполняются водой, находящейся в гелевом состоянии, т.е. псевдотвёрдом, и не подвержены эффекту расширения при переходе в минусовые температуры.

Гелевые образования формируются до появления морозов, поэтому чем больше срок твердения цементного камня до появления минусовых температур, тем выше морозостойкость бетона.

Применение пластифицирующих добавок

Такие как ССБ (сульфитно-спиртовая барда), СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка), С-3. Эти пластификаторы позволяют повысить удобоукладываемость бетонной смеси и, следовательно, позволяют довести В/Ц до величины 0.4-0.45, что как мы уже отмечали, положительно сказывается на повышении морозостойкости.

Применение воздухововлекающих добавок

Как мы уже разбирали, мелкая пористость бетонного камня повышает морозостойкость, поэтому и применяют такого рода добавки.

Этими добавками могут быть продукты переработки нефти, растительные жиры, мылонафт и многие другие. Дозировки этих добавок соотносят с весом цемента и они очень незначительны до 0.02%.

Введение в бетонные смеси кремнийорганических соединений

Это полигидроксилоксаны и силикаты натрия (ГКЖ-94, ГКЖ-13, ГКЖ-10). Происходит химическая реакция между этими веществами и продуктами гидратации цемента с выделением водорода и новыми сложными образованиями.

Они не растворимы в воде и заполняют капиллярные структуры и поры цементного камня, тем самым гидрофобизируют поверхности бетонных конструкций.

Процесс гидрофобизации повышает водонепроницаемость бетона, тем самым улучшает морозостойкость. Количество добавок составляет 0.1-0.2 % от веса цемента.

Как залить бетон зимой

 

Коротко о главном

  1. Морозостойкость бетонных сооружений напрямую влияет на их долговечность, особенно гидротехнических, дорожных, ирригационных.
  2. Процессы попеременного замерзания и оттаивания приводят к расширению воды в массиве бетона и при переходе в лёд увеличению объёма приблизительно на 10 %. Такой эффект разрывает стенки капилляров и пор цементного камня и заполнителей и снижает прочность конструкции.
  3. Во избежание длительных и дорогих процедур проведения испытаний бетонных образцов на морозостойкость используются комплексы приборов фирмы Интерприбор, которые позволяют в ускоренном режиме определять морозостойкость в соответствии с ГОСТ 10060-2012.
  4. Чтобы не беспокоиться о получении необходимой морозостойкости, берите бетонную смесь повышенной марки и это непременно приведёт к её повышению.
  5. Бетонные смеси на плотных заполнителях, например, гранитном щебне, непременно будут с повышенной морозостойкостью.
  6. Для заливки бетона в мороз используйте противоморозные присадки, которые не позволяют воде смеси кристаллизоваться и превращаться в лёд. Находясь в жидком состоянии, вода участвует в реакции гидратации цемента и набор прочности проходит при морозе. Есть добавки, позволяющие работать при -30C. Но тогда надо добавлять и добавки, ускоряющие твердение цемента.

Морозостойкость бетона, способы ее повышения

Страница 4 из 4

 

Морозостойкие бетоны на легких заполнителях, в особенности с использованием мелкого и крупного пористых заполнителей, имеют значительный недостаток - происходит значительная потеря статической прочности по сравнению с бетонами на плотных заполнителями.

В опытах таких ученых, как Г. А. Франк и В. Ф. Знакомский замена плотных заполнителей на керамзит и керамзитовый песок обеспечила значительное повышение как морозостойкости, так и солестойкости бетона, но привела к 2,5-5-кратному снижению исходной прочности бетона на сжатие и 20-40 %-ой потере прочности на растяжение при изгибе. Чтобы избежать снижения прочности бетона, был разработан более оптимальный состав бетонов с заменой части плотных заполнителей на пористые, когда потери статической прочности оказываются относительно умеренными. Это благоприятно не только для прочности, но и оптимизирует бетоны по морозостойкости. Технология изготовления таких бетонов сводится к замене части плотных заполнителей демпфирующими компонентами.

Демпфирующим компонентам присущи жесткостные характеристики, зависящие от пористости бетона. Введение в бетон таких добавок, снижающих концентрацию напряжений на границе раздела фаз с различными упругими характеристиками, значительно уменьшает размах колебаний и пределы изменений максимальной и минимальной деформации и напряжений в процессе разрушения бетона. Механизм торможения процессов разрушения бетона определяется присутствием в нем «слабых» упруго-вязких и слоистых включений, снижающих локальные напряжения и гасящих энергию роста трещин.

Применительно к морозостойкости, эффективными демпфирующими компонентами являются мелкоразмерные гранулы пенополистирола, которые при умеренной объемной концентрации сохраняют статическую прочность бетона на приемлемом конструкционном уровне. Гранулы пенополистирола способны на длительное время сохранять функцию резервных пор, а также обеспечивать функцию демпфирующих включений, в значительной степени разгружающих структурную ячейку на уровне мелкого заполнителя от внутриструктурных напряжений.               Циклическое замораживание и оттаивание бетона с демпфирующими добавками протекает без проявления внутриструктурных повреждений с упрочнением и свидетельствует в целом о высокой стойкости структуры к многократно повторным воздействиям минусовых температур.

Оптимальная концентрация демпфера для керамзитового песка повышенной прочности сочетается со сравнительно небольшими потерями по статической прочности, т. е в этом случае обеспечивается получение полноценных конструкционных бетонов повышенной морозостойкости.

В качестве демпфирующих компонентов для повышения морозостойкости эффективны и другие поризованные минеральные компоненты в дисперсном виде, например, горелопородные пески силикатно-алюминатной минералогии, доменные гранулированные шлаки повышенной пористости.

Однако у данного метода есть недостаток. В последние годы при возведении ограждающих конструкций массовое применение получает полистиролбетон низких марок средней плотности (D150-D250), ввиду незначительной массы крупноразмерных блоков и относительно невысокой трудоемкости их монтажа. Но применение полистиролбетона в жилищном строительстве в научном аспекте обосновано недостаточно. В частности, при использовании незначительной толщины штукатурного слоя для отделки наружной поверхности конструкции из полистиролбетона в жаркий период могут ускориться процессы старения гранул полистирола с их частичной сублимацией, что приводит к снижению его прочности и морозостойкости. В весенне-осенний период знакопеременные переходы температуры через нулевой уровень приведут к дополнительному снижению прочности полистиролбетона. Циклические воздействия высоких и знакопеременных температур могут значительно снизить эксплуатационную надежность и даже привести к разрушению наружной поверхности и соответственно контактной зоны полистиролбетона с отделочным слоем. Поэтому при высокой этажности и значительных ветровых нагрузках сохранность целостности зданий с использованием ограждающих конструкций из полистиролбетона требует уточненного расчетно-экспериментального обоснования.

Негативным аспектом применения полистиролбетона в жилищном строительстве является и его потенциальная экологическая опасность, в том числе при пожаре. При использовании штукатурного слоя по металлической сетке для отделки поверхности стены внутри помещения (наиболее распространенный вариант) в зимнее время при высокой температуре отопительных элементов может произойти деструкция поверхностного слоя гранул полистирола и диффузия стирола в жилые помещения, что при недостаточной вентиляции будет негативно влиять на здоровье проживающих в них людей. Поэтому массовое применение полистиролбетона в строительстве для устройства наружных стен в жилых зданиях является научно необоснованным и преждевременным [4], [7].

Распространенным материалом, также способным повысить (или восстановить морозостойкость), является добавка «Кальматрон-Д». При применении данного состава марка по морозостойкости повышается на F100 (циклов), температура эксплуатации от - 60 до + 130 С0. Материал основан на взаимодействии в присутствии воды комплекса химически активных минеральных добавок с цементом, содержащимся как в самом «Кальматроне», так и в защищаемой бетонной конструкции. При этом образуется насыщенный электролитический раствор, который, благодаря осмотическим процессам, проникает вглубь структуры бетона по имеющимся в нем капиллярам, порам и трещинам даже навстречу давлению воды. И уже внутри бетона из этого раствора вырастают кристаллические новообразования игольчатой и пластинчатой формы, которые, разделяя имеющиеся пустоты и поры на многократно более мелкие, уплотняют структуру бетона. При этом бетонная конструкция остается паропроницаемой.

«Кальматрон» применяется при строительстве резервуаров, фундаментов, плотин, шахт, подвальных помещений, хранилищ нефтепродуктов, метрополитенов, тоннелей, причалов, мостовых сооружений, бетонных дамб [6], [8].

Итак, создание морозостойкого бетона и увеличение морозостойкости бетона в процессе эксплуатации является важной проблемой в строительстве ввиду широкого применения бетона в строительных конструкциях и при строительстве дорог.

Наиболее успешным способом увеличения морозостойкости является введение в бетонную смесь природных цеолитсодержащих пород. Кроме выгоды с экономической точки зрения, в данном случае увеличивается морозостойкость, долговечность и прочность бетона. Важным аспектом является и отсутствие экологической опасности при недостаточной вентиляции, в отличие от метода с применением полистиролбетона.

Литература

  1.      Использование природных цеолитсодержащих пород для повышения морозостойкости бетонов транспортных сооружений. / К. В. Оськин. // Транспортное строительство. - 2008. - № 7. - С. 16-18.
  2.      Определение конкретных значений морозостойкости бетона при испытаниях базовыми методами ГОСТ 10060.0 - 10060.2-95. / В. Г. Бойко. // Бетон и железобетон. - 2010. - N 6. - С. 19-22.
  3.      Особенности морозно-солевого воздействия на свойства аэродромного бетона. / С. Н. Толмачев, И. Г. Кондратьева. // Строительные материалы. - 2011. - N 3. - С. 107-110.
  4.      Структурные зависимости морозостойкости ячеистого бетона. / Е. Г. Величко. // Строительные материалы. - 2012. - N 4. - С. 73-75.
  5.      Определение морозостойкости крупного заполнителя для тяжелых бетонов. / Л. М. Добшиц. // Бетон и железобетон. - 2012. - N 4. - С. 16-20.
  6.      Эксплуатационные характеристики бетона строительных конструкций с применением системы «Кальматрон». / С. Н. Леонович, Н. Л. Полейко, С. В. Журавский, Ю. Н. Темников. // Строительные материалы. - 2012. - N 11. - С. 64-67.
  7.      Структурообразование и разрушение цементных бетонов. Бабков В. В.; Мохов, В. Н.; Капитонов С. М.; Комохов П. Г.
  8.      Официальный сайт группы компаний «Кальматрон», добавки в бетон. [Электронный ресурс]: http://kalmatron.ru/products/kompleksnaya_dobavka_v_beton/kalmatrond/ (дата обращения: 13.08.2015).

 



Добавки в бетон для морозостойкости: виды и применение

2 448 просмотров

Шлак – это вторичное сырье, отходы металлургической промышленности или зола от сжигания ископаемых горючих:

2 537 просмотров

Покраска бетонного пола в гараже является очень важной процедурой, так как она влияет на

1 318 просмотров

Железобетонные конструкции традиционно укрепляются металлическим прутом, но все популярнее становится альтернативный вариант – стеклопластиковая

4 057 просмотров

Характеристики бетонных монолитов во многом зависят от качества армирования, которое распределяет статические и динамические

ВСН 150-93 «Указания по повышению морозостойкости бетона транспортных сооружений»

Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК "Трансстрой"СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКН

» Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона — это способность материала выдерживать повторное замораживание и оттаивание, сохраняя при этом свои физико-механические свойства. Этой характеристикой должны обладать смеси, предназначенные для возведения фундамента, укрепления массивных конструкций и строительства гидротехнических сооружений. Невысокое значение морозостойкости приводит к понижению несущих способностей и повышению износа поверхности.

Методы расчета морозостойкости

Определение морозостойкости бетона закреплено в ГОСТ 10060.0-95. В этом техническом документе описано 4 метода расчета показателя. Они предполагают испытание материала путем многократного замораживания или оттаивания в воде или соляном растворе.

Требования распространены на все бетонные смеси, за исключением материала, предназначенного для дорожного покрытия или обустройства взлетно-посадочных полос. Не подлежат эксперименту также бетонные смеси, в которых используется воздух в качестве вяжущего элемента.

Для испытания бетона на морозостойкость подготавливаются контрольные и базовые образцы строительной смеси. Первые предназначены для расчета прочности состава на сжатие, а базовые образцы подвергаются повторному циклу замораживания и оттаивания в лабораторных условиях. Допустимая погрешность по массе составляет 0,1%.

Отобранные образцы должны достичь проектного возраста и не содержать дефектов. Для испытания: морозильная камера, стеллажи, контейнеры для насыщения материала водой.
Суть всех испытаний сводится к тому, что образцы подвергаются многократному замораживанию и оттаиванию, а затем проверяются на прочность. Заморозка осуществляется при температуре -130 ºС, а оттаивание — при +180 ºС. Марка бетона соответствует заявленной, если материал не потерял свою прочность.

Лабораторные испытания бетона на морозостойкость не всегда являются достоверными. В созданных условиях материал может разрушиться, а в естественных сохранять приемлемую надежность. Разница в естественных условиях и созданных в лабораториях заключается в темпах высушивания. В первом случае на бетонную смесь оказывают значительное влияние высокие температуры в летний период, а во втором — насыщение водой. Соответственно, лабораторные образцы разрушаются быстрее.

Дополнительные способы определения показателя

Морозостойкость бетона можно определить по нескольким подручным методам. Для оценки показателя опытные строители анализируют следующие параметры:

  1. Внешний вид. Крупнозерность материала, наличие трещин, бурых пятен, шелушения и расслаивания свидетельствуют о низком качестве бетонного состава, которому характерна пониженная морозостойкость.
  2. Уровень водопоглощения. Если данный показатель составляет 5-6%, то это означает, что в составе есть трещины, которые снижают его устойчивость к низким температурам.
  3. Высушивание материала, насыщенного влагой, на солнце. Растрескивание материала свидетельствует о низкой морозостойкости бетона.

Ускоренный метод определения показателя осуществляется по следующей схеме: отобранные образцы материала погружают на 24 часа в серно-кислый натрий, а затем высушивают в течение 4 часов при температуре 100 ºС. Затем их снова погружают в раствор и высушивают. Необходимо повторить процедуру 5 раз. По окончании манипуляций бетон осматривают на наличие трещин и других дефектов. Их отсутствие свидетельствует о высоком качестве материала.

Классификация

В редакциях ГОСТ марка материала по морозостойкости обозначается буквой F и цифрой от 25 до 1000. Цифровая шифровка обозначает количество циклов замораживания и оттаивания состава.

Класс морозостойкости материала и его сфера применения

Класс морозостойкости Марка материала Сфера применения
низкий до F50 Практически не используется
нормальный от F50 до F150 Это самая распространенная марка бетона по морозостойкости. Применяется во всех широтах России, где можно четко выделить 4 сезона года. Эксплуатация строений может достигать 100 лет.
повышенная от F150 до F300 Бетон применяется в регионах, где суровой зимой почва промерзает на несколько метров, например, в Западной Сибири
высокая от F300 до F500 Материал используют в местностях, где есть риск повышенной влажности грунта и он промерзает на несколько слоев
крайне высокая от F500 до F100 Используется для возведения строений на века

В обычном строительстве популярен материал с морозостойкостью от F150 до F200. Бетон с повышенными показателями применяется при возведении строений на влагонасыщенном грунте или гидротехнических сооружений.

При выборе марки бетона по морозостойкости нужно учитывать климат местности и число смен оттаивания и замораживания зимой. Только прочный материал устойчив к резким температурным перепадам.

Бетон рекомендуется использовать до тех пор, пока его прочность на сжатие не уменьшиться на 5%. Марка F300 означает, что до начала потери прочности он может замерзнуть и оттаять 300 раз. Его рекомендуется использовать в средней полосе, где перепады температур — частое явление.

Как повысить морозостойкость состава

Морозостойкость бетона зависит от количества и размеров пор в структуре, состава цемента и прочности на растяжение.

Снижение пористости

Самый простой способ повышения показателя — снизить макропористость. Специальные добавки и создание особых условий затвердевания позволяют минимизировать потребность в воде, что приведет к уменьшению размеров пор в структуре.

Сокращение объема воды

Для повышения морозостойкости бетона следует уменьшить количество воды в цементном составе.

Это достигается за счет использования заполнителей с наименьшей загрязненностью и специальных добавок, понижающих потребность в воде. Раствор бетона за счет применения добавок не утрачивает свои другие эксплуатационные свойства.

Увеличение возраста

При замораживании материала в более позднем возрасте можно добиться сокращения пор.

Добавки

Для повышения устойчивости к температурным перепадам можно поменять расположение пор в структуре. Для этого в бетонный состав следует ввести добавки, которые увеличивают образование мелких пор. В них практически не попадает вода. К таким противоморозным усадкам относятся соли соляной, азотной и угольной кислот, а также их основания. Введение добавок осуществляется термосным или прогревным методами.

Морозостойкость бетона можно повысить путем введения в состав воздухововлекающих добавок (до 6% от объема). Оптимальное расстояние между соседними порами воздуха должно не превышать 0,025 см. Объем вовлечения зависит от количества цемента, воды и заполнителя. При снижении крупности заполнителя и увеличения объема цемента и воды объем вовлеченного воздуха рекомендуется повысить.

Гидроизоляция

Иногда для повышения морозостойкости бетона достаточно защитить поверхность от влаги. В этом случае лучше использовать полимерные пропитки или фасадные краски, образующие плотную пленку.

Как залить бетон в мороз

Высокопрочный строительный материал применяется в зимний период тогда, когда строительные работы запоздали или ведутся в местностях с повышенной влагонасыщенностью почвы. Для эффективной заливки бетонного состава зона строительной площадки должна прогреваться с помощью тепловой пушки или электрического тока. Во втором случае используются термоэлектрические маты, которые одновременно выполняют 2 функции — изоляцию и обогрев.

Для обогрева можно использовать обычную теплоизоляцию, например: двухстороннюю пленку на расстоянии около 2 см от фундамента. На нее накладывается изоляция и устанавливается теплогенератор. Для затвердевания состава в зимний период необходимо выдержать минимум 4 дня.

Длительное воздействие отрицательных температур, многократное оттаивание и заморозка способны снизить эксплуатационные характеристики бетона в несколько раз. С помощью противоморозных усадок и специальных добавок можно уменьшить размер пор в структуре (или увеличить количество мелких пор), минимизировать влагу в цементном растворе, что позволит повысить устойчивость состава к низким температурам.

Добавка в бетон морозостойкая (для морозостойкости)

Морозостойкие добавки в бетон – это специальные составы, которые тем или иным образом способны сделать бетон пригодным для работы при минусовой температуре без потери основных технических характеристик. Современные производители предлагают множество противоморозных добавок, которые выполняют определенные функции и тем или иным способом решают проблему невозможности заливать обычный бетон при температуре ниже +5 градусов.

Бетон является универсальным строительным материалом, который сегодня используется в самых разных сферах. Заливка разнообразных конструкций и выполнение элементов, строительство зданий и других объектов – все эти работы осуществляются круглогодично, поэтому возможность использовать раствор при минусовых температурах очень важна.

Обычный раствор при температуре ниже +5 градусов перестает схватываться и застывать, а даже если реакция и проходит, то с повреждением внутренних кристаллических связей и существенным ухудшением свойств материала. Так, залитый на морозе бетон может покрываться трещинами, сколами, менять форму, крошиться и деформироваться.

Оптимальные условия для правильного схватывания и застывания бетонного раствора – это температура в районе +20 градусов и высокая влажность. Если же есть необходимость осуществлять работы с бетонной смесью в мороз, важно использовать специальные присадки. Особенности применения составов указываются в инструкции, работы проводятся по правилам, указанным в ГОСТах и СНиПах.

Преимущества применения

Любая добавка в бетон морозостойкая призвана дать возможность замешивать и заливать смесь при минусе без риска замирания процесса схватывания/застывания и ухудшения характеристик монолита.

Основные достоинства противоморозных присадок:
  • Повышение уровня пластичности готового раствора – с ним легче работать.
  • Отсутствие риска коррозии арматуры в железобетонной конструкции за счет ингибиторов коррозии, которые есть в добавках.
  • Жидкость в бетонном растворе замерзает при значительно более низких температурах в сравнении с бетоном без присадок.
  • Значительное повышение водонепроницаемости.
  • Набор прочности при морозе происходит активнее.
  • При условии верного подбора добавок они способны улучшать адгезию компонентов в растворе, что положительно сказывается на качестве смеси.
  • Продление срока эксплуатации благодаря уплотнению бетона.
  • Застывший бетон в конструкции более морозостойкий в сравнении с обычным монолитом.
  • Уменьшение процента усадки в процессе застывания при полном сохранении целостности всей конструкции.

Работы с бетоном можно выполнять круглый год, не останавливая производство на 6 месяцев, когда существенно понижается температура окружающей среды. Из недостатков добавления присадок в цемент стоит отметить такие: чрезвычайная важность верного применения добавки (точные пропорции при добавлении, особенности работы) и возможность при несоблюдении технологии ухудшить характеристики бетона, некоторые добавки являются ядовитыми и пожароопасными.

Также стоит помнить о том, что при отрицательных температурах даже при условии введения противоморозных добавок бетон твердеет медленнее (кроме случаев применения ускорителей), а для достижения положенной прочности в работах в зимний период нужно брать больше цемента (что существенно повышает стоимость ремонтно-строительных работ).

Где используют

Любая добавка в бетон для морозостойкости – это настоящая находка для современного строительства. Присадки используются в самых разных ситуациях там, где нужно выполнить работы при низких температурах не в ущерб качеству.

Где применяют противоморозные добавки для бетона:
  • При заливке монолитных железобетонных конструкций, частей зданий.
  • В преднапряженном железобетоне.
  • С нерасчетной арматурой, где слой раствора должен быть больше 50 сантиметров.
  • В легких типах бетонов.
  • Для замешивания штукатурных смесей.
  • При заливке дорожек и разных поверхностей частного домостроения.
  • При выполнении важных конструкций и сооружений – мосты, плотины, дамбы, платформы добывания газа, нефти и т.д.

Независимо от сферы применения, до начала работ с бетоном обязательно проводят испытания для определения уровня прочности, скорости схватывания, особенностей окисляющего воздействия на бетонную смесь, наличие «солей» и т.д.

Присадки в бетон добавляют самые разные – все зависит от материала, условий проведения работ и будущей эксплуатации. Все виды присадок вводятся в раствор с водой, в соответствии с инструкцией. Потом смесь тщательно перемешивают, выжидают определенное время и используют.

СП 70.13330.2012 указывает, что для приобретения составом необходимого уровня прочности нужно, чтобы до момента достижения температурой состава отметки, указанной на присадке, смесь набрала минимум 20% запланированной прочности.

Обычно расход добавок на кубический метр раствора зависит не столько от вещества, сколько от среднесуточной температуры окружающей среды. Так, при температуре до -5 рекомендуют добавить не больше 2% присадки от веса раствора, при -10 градусов можно 3%, при -15 – максимум 4%. Если морозы очень сильные, рассчитывают в индивидуальном порядке.

Для улучшения результатов рекомендуют придерживаться таких правил: температура заливаемого раствора должна быть от +15 до +25 градусов, присадки растворяют в подогретой воде, предварительно прогревают также щебень и песок, но не цемент.

Виды добавок

Качественные присадки для работы при отрицательных температурах позволяют работать с бетоном на морозе до -35 градусов. Видов присадок множество – это могут быть ускорители, пластификаторы, регуляторы подвижности, модификаторы, комплексные вещества. Их можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно. Второй вариант более рискованный, так как точных рецептов и свойств разных веществ с эффектом антифриза точно не известно.

Многие мастера используют обычную соль (хлорид натрия) – она понижает температуру замерзания жидкости, понижает время критичного затвердевания раствора. Для приготовления такой добавки соль растворяют в воде, вводят в смесь. Для -5 градусов концентрация составляет 2% от массы раствора, -15 – 4%. Минус данного решения – коррозионная активность в отношении металла, поэтому железобетонные конструкции заливать такой смесью нельзя.

Пластификаторы

В качестве пластификаторов используют органические полиакрилаты, сульфат меламиновой смолы или нафталина. Данные присадки обладают пластифицирующим действием на смесь, большого расхода воды не предполагают. Монолит становится более водонепроницаемым, прочным, концентрированным (плотным).

Смесь с добавкой намного проще укладывается, заливается равномерно, существенно экономя воду и энергозатраты. Благодаря введению в состав пластификаторов удается смесь качественно укладывать в формы, исключать вероятность образования пустот. Микрочастицы смеси эффективнее удерживают влагу.

Упрочняющие

Такие добавки для бетона называют еще ускорителями твердения – в группу входят нитрат и хлорид кальция, сульфат железа и алюминия. Присадки работают, уменьшая время твердения смеси. В момент схватывания бетон теряет пластичность, а в процессе затвердевания становится прочным.

Воздействие добавок происходит в первые 3 дня застывания бетона – добавка наиболее эффективна именно в этот период. Также удается повысить прочность бетона по классу.

Регуляторы подвижности

Это специальные вещества, которые дают возможность продлить период работы с готовым уже раствором. Делятся на 2 типа: добавки, которые вводятся в минимальных объемах и регулируют характеристики (0.1-2%) и тонкомолотые лигатуры (5-20%) для сокращения расхода цемента и без изменения свойств.

Особенности применения регуляторов подвижности:
  • Самые эффективные – химические пластификаторы и суперпластификаторы.
  • Присадки повышают подвижность растворов, понижают водопотребность.
  • Лигатуры одного и того же класса могут по-разному влиять на раствор.
  • Лучшими считаются суперпластификаторы, которые: повышают строительно-технологические свойства смеси, увеличивают подвижность раствора, понижают расход цемента.

Морозоустойчивые

Данные присадки позволяют осуществлять работы при отрицательных температурах без изменения технологии и ухудшения характеристик бетонного раствора.

Главные виды морозоустойчивых добавок:
  • НК – нитрат кальция, оказывает влияние на скорость затвердевания раствора.
  • П – поташ, карбонат кальция, который способен ускорить твердение раствора при -30 градусах.
  • М – мочевина.
  • ХК – сочетание соляной кислоты, кальция, которое окисляет металл, поэтому не применяется в железобетоне.
  • М НК – сочетание мочевины и нитрата кальция.
  • НН, ННК – нитрат натрия и нитрит нитрат кальция, которые ускоряют процесс твердения, обладают антикоррозийным воздействием, но ядовиты (требуют применения средств индивидуальной защиты).

Коррозионностойкие

Данные модификаторы используют там, где нужно защитить железобетонные конструкции от окисления, что существенно продлевает срок их службы, препятствует разрушениям и негативному воздействию внешних факторов.

Комплексные

Есть добавки, которые оказывают сразу несколько эффектов на бетонную смесь – могут одновременно положительно влиять на арматуру и защищать ее, улучшать эксплуатационные свойства бетона, повышать прочностные характеристики железобетонной конструкции.

Советы по выбору

При выборе присадок в бетон учитывают обстоятельства эксплуатации будущей конструкции, условия заливки, используемый метод работ, марку и состав цемента, температуру окружающей среды, качество присадки и т.д. Чаще всего выбирают такие вещества, как: хлористый натрий для быстрого затвердевания, нитрит натрия, поташ для портландцемента.

Обычно присадку выбирают по действию и потребностям – после тщательного изучения свойств конкретной добавки выбирают ту, что отвечает условиям и требованиям. В особых случаях обращаются к специалистам.

Особенности выбора вещества:
  • В конструкциях с ненапрягаемой арматурой сечением больше 5 миллиметров можно применять любые добавки, кроме тех, что вызывают коррозию.
  • Если сечение арматуры меньше 5 миллиметров, нельзя применять ХК, НН и ХК.
  • Когда есть выпуск арматуры и закладные элементы, а сталь без защиты, подойдут НКМ, П, НН, НК, СН. При условии наличия у стали комбинированного покрытия запрещено использовать ХК и НН.
  • При условии эксплуатации с постоянным погружением бетонной конструкции используют все типы добавок.
  • СН, НК, НКМ, НН подходят для условий переменного влияния на конструкцию агрессивных вод.
  • Для конструкции, эксплуатируемой в агрессивной газовой среде постоянно, не применяют ХК.

Противоморозные добавки в бетон позволяют проводить работы в любых условиях без ущерба качеству и прочности монолита. При условии верного выбора присадки и соблюдения технологии удается добиться высоких результатов.

% PDF-1.4 % 1516 0 объект > endobj xref 1516 87 0000000016 00000 н. 0000002095 00000 н. 0000002384 00000 н. 0000003282 00000 н. 0000003680 00000 н. 0000003767 00000 н. 0000003915 00000 н. 0000004074 00000 н. 0000004242 00000 п. 0000004306 00000 н. 0000004432 00000 н. 0000004495 00000 н. 0000004615 00000 н. 0000004678 00000 п. 0000004812 00000 н. 0000004875 00000 н. 0000004996 00000 н. 0000005059 00000 н. 0000005174 00000 н. 0000005236 00000 п. 0000005367 00000 н. 0000005429 00000 п. 0000005631 00000 н. 0000005693 00000 п. 0000005879 00000 н. 0000005941 00000 н. 0000006050 00000 н. 0000006112 00000 н. 0000006248 00000 н. 0000006310 00000 п. 0000006447 00000 н. 0000006509 00000 н. 0000006645 00000 н. 0000006707 00000 н. 0000006820 00000 н. 0000006882 00000 н. 0000006998 00000 п. 0000007060 00000 п. 0000007237 00000 н. 0000007299 00000 н. 0000007427 00000 н. 0000007489 00000 н. 0000007671 00000 н. 0000007733 00000 н. 0000007959 00000 н. 0000008022 00000 н. 0000008204 00000 н. 0000008267 00000 н. 0000008416 00000 н. 0000008479 00000 п. 0000008605 00000 н. 0000008668 00000 н. 0000008809 00000 н. 0000008871 00000 н. 0000008996 00000 н. 0000009059 00000 н. 0000009224 00000 н. 0000009286 00000 н. 0000009396 00000 н. 0000009459 00000 н. 0000009588 00000 н. 0000009650 00000 н. 0000009780 00000 н. 0000009842 00000 н. 0000009958 00000 н. 0000010021 00000 п. 0000010083 00000 п. 0000010145 00000 п. 0000010263 00000 п. 0000010382 00000 п. 0000010424 00000 п. 0000010447 00000 п. 0000011058 00000 п. 0000011080 00000 п. 0000011205 00000 п. 0000011325 00000 п. 0000011452 00000 п. 0000011572 00000 п. 0000011687 00000 п. 0000011810 00000 п. 0000011940 00000 п. 0000012058 00000 п. 0000012182 00000 п. 0000012305 00000 п. 0000012431 00000 п. 0000002450 00000 н. 0000003259 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1517 0 объект > / OpenAction 1518 0 R / Метаданные 1513 0 R >> endobj 1518 0 объект > endobj 1601 0 объект > ручей Hb```g` "01

.

CIVL 1101 - Часть 6


Заполнители обычно занимают от 70 до 80% объема бетона и поэтому имеют существенно влияет на его свойства. Прочность бетона и конструкция смеси независимы состава заполнителя, но это может повлиять на долговечность. Агрегаты классифицируются по удельному весу: тяжелый, нормальный и легкий. Нормальный вес заполнители составляют 90% бетона, используемого в США.

Форма и текстура

Форма и текстура влияют на удобоукладываемость свежего бетона. Идеальный агрегат был бы сферическая и гладкая, обеспечивающая хорошее перемешивание и уменьшение взаимодействия между частицами. К этой форме близки натуральные пески. Однако щебень намного угловатее и требуется больше пасты для покрытия увеличенной площади поверхности. Длинный плоский заполнитель должен быть избегать из-за повышенного взаимодействия с другими частицами и тенденции к сегрегация во время обработки.

Форма и текстура крупных заполнителей влияет на прочность бетонной смеси. Увеличенная площадь поверхности дает больше возможностей для склеивания и увеличивает прочность. Однако чрезмерная площадь поверхности в заполнителе может привести к концентрации внутренних напряжений. и потенциальный отказ от облигаций.

Градация размера

Гранулометрия или гранулометрический состав является основной характеристикой бетонной смеси. дизайн. Цемент - самый дорогой материал в бетоне.Следовательно, минимизируя количество цемента, можно снизить стоимость бетона.

  • Сито Анализ - определяет классификацию агрегата. Грубый агрегат - это то, что остается на сите №4, а мелкий заполнитель проходит через сито №4. В сите Анализ серии сит используются с меньшими и меньшими отверстиями. Крупные заполнители анализируются с помощью стандартных сит и мелких заполнителей с помощью сит половинного размера.
  • Максимум Размер заполнителя - наименьшее сито, через которое проходит весь образец. Максимальный номинальный размер - это наименьшее сито, в котором не менее 95% по весу образец пройдет. Максимальный размер не должен превышать 1/5 минимального размера структурный элемент, 1/3 толщины плиты или 3/4 зазора между арматурой стержни и формы. Эти ограничения ограничивают максимальный размер заполнителя до 1 1/2 дюйма, за исключением массовые приложения.

Более высокий максимальный размер заполнителя снижает потребность в пасте, увеличивает прочность и снижает w / c соотношения . Однако слишком крупный заполнитель имеет тенденцию к снижению прочности на уменьшение доступной площади склеивания. ASTM имеет ограничения по классификации бетонных заполнителей.

  • Тонкость Модуль - параметр для проверки равномерности сортировки. В общем-то рассчитано для мелких заполнителей, но также и для крупных заполнителей, предполагая, что 100% остается на № 8 - № 100 сита.Следовательно, для мелких и крупных заполнителей, соответственно, крупность модуль:

F.M. = (Совокупный процент остатка на ситах половинного размера) / 100

F.M. = (Совокупный процент остатков на стандартных ситах, включая # 4 + 500) / 100

Модуль крупности мелкого заполнителя должен составлять 2,3 - 3,1. Два агрегата с один и тот же модуль крупности может иметь разные кривые классификации.Низкий модуль упругости требует больше цементного теста для сохранения удобоукладываемости. Отклонения от требований к дизайну смеси для Модуль крупности не должен превышать 0,2 (стандарты ASTM). ASTM позволяет увеличить мелкие заполнители (% проходящие # 50 и # 100), если требуется более гладкая обработка поверхности. Однако существуют жесткие ограничения на очень мелкие частицы, чтобы предотвратить увеличение количества воды. нестабильность спроса и объема.

Промежуточная градация - Агрегат, в котором одна или несколько фракций среднего размера опущено.Преимущества выравнивания зазоров - более экономичный бетон, использование меньшего количества цемента и более низкие соотношения w / c . Полученный бетон очень жесткий и имеет низкую работоспособность. Крайний случай - бетон без штрафов. Этот бетон трудно обрабатывать и компактный; развивая низкую прочность и высокую проницаемость.

Содержание влаги

Заполнитель может содержать воду, как внутреннюю, в зависимости от пористости, так и внешнюю, поверхностную. влажность.Это дает агрегату способность поглощать воду. Это эффективно уменьшит количество воды, доступной для гидратации; или наоборот, если заполнитель очень влажный, добавить в цементную смесь лишнюю воду.

Есть четыре состояния влажности:

  1. Сушка в печи (OD) ; вся влага удалена.
  2. Воздушно-сушка (AD) ; поверхностная влага удалена, внутренние поры частично заполнены
  3. Насыщенная, сухая поверхность (SSD) ; поверхностная влага удалена, вся внутренняя поры полные.
  4. мокрый ; поры заполнены поверхностной пленкой.

Из этих четырех состояний SSD, насыщенная поверхность-сухая, считается лучшим эталоном штат. Это состояние равновесия, при котором заполнитель не впитывает воду и не отдает ее. цементного теста, более точно имитирует реальные полевые условия и используется для определения насыпной удельный вес. Однако добиться такого состояния влажности нелегко.

Поглощение и поверхность Влажность

Для определения количества воды, которую заполнитель будет добавлять или вычитать из цементного теста, используются следующие три количества:

  1. Впитывающая способность ( AC ) - максимальное количество воды заполнитель поглотит.Диапазон для большинства заполнителей нормального веса составляет 1-2%.

  1. Эффективное поглощение ( EA ) - количество воды, необходимое для агрегат из состояния AD в состояние SSD .


Вес воды, поглощенной агрегатом Вт абс рассчитывается из веса агрегата W ag в бетонной смеси с использованием эффективного впитывания ( EA ).

  1. Surface Moisture (SM) - количество воды сверх SSD


Используется для расчета дополнительной воды W прибавить бетонной смеси

Влагосодержание ( MC ) заполнителя определяется по формуле:

Если влажность ( MC ) положительная, то поверхность влажность.Если MC отрицательный, он может абсорбция. Следовательно, общая влажность, связанная с заполнителем, составляет:

Складываемый мелкий заполнитель часто находится во влажном состоянии с поверхностной влажностью от 0 до 5%. В промежутке между частицами может удерживаться больше воды, чем в крупных агрегатах. Этот также приводит к более толстым пленкам воды, которые, в свою очередь, раздвигают агрегат и увеличивают кажущийся объем.Это называется набуханием.

Безразмерное отношение плотности рассматриваемого материала к плотности воды.

SG = [плотность твердого вещества] / [плотность воды]

Абсолютный удельный вес (ASG) учитывает вес и объем твердой части совокупность. Принимая во внимание, что насыпной удельный вес (BSG) является мерой веса / объема твердые частицы и поры материала.

ASG> BSG SSD > BSG OD

Однако, поскольку пористость большинства горных пород, используемых в бетоне, составляет 1-2%, значения все удельные веса примерно одинаковы; в диапазоне 2.5 до 2,8.

Масса устройства

Удельный вес (UW) или насыпная плотность - это вес данного объема материала. В основном, удельный вес измеряется при заполнении емкости известного объема материалом. и взвешивая это. Степень влажности и уплотнения влияет на вес устройства. измерение. Поэтому ASTM установил стандартное содержание влаги при сушке в печи и метод уплотнения. Максимальный удельный вес смеси двух заполнителей составляет около 40%. мелкий заполнитель по весу.Следовательно, это самый экономичный бетонный заполнитель, поскольку для этого потребуется наименьшее количество цемента.

Прочность агрегатов

Заполнители составляют большую часть бетонных смесей и отвечают за долговечность смеси. Прочность - это показатель того, насколько хорошо бетон выдерживает замерзание. оттаивание, смачивание и высыхание, а также физический износ. Химические реакции также могут способствовать проблемам с прочностью.

  • Прочность - породы, изменяющиеся в объеме из-за смачивания и высыхания, встречаются редко. Однако, заполнитель чувствителен к изменению объема во время циклов замораживания и оттаивания. Замораживание может вызывают накопление внутренних напряжений, когда вода внутри заполнителя замерзает и расширяется. А можно рассчитать критический размер, ниже которого напряжение замерзания-оттаивания не является проблемой; Однако, для большинства пород он больше нормальных размеров.
  • Износ Сопротивление - хороший заполнитель будет твердым, плотным, прочным и не пористым. материал. Устойчивость к истиранию заполнителя может быть проверена в Лос-Анджелесе. контрольная работа; однако этот тест не соответствует износу бетона в полевых условиях.
  • Агрегат щелочных металлов Реакция - Расширенная реакция между некоторыми реакционноспособными формами кремнезема с заполнитель и щелочи в цементном тесте.Результатом является общее растрескивание структура, проявляющаяся в растрескивании карты или рисунка на поверхности. Эта реакция может легче всего контролировать с помощью слабощелочных цементов. Однако из-за изменений в производство слабощелочных цементов может оказаться невозможным. Лучше избегать агрегировать с потенциальной или доказанной реактивностью. Низкое соотношение w / c составляет очень непроницаемый и замедлит реакцию, но не остановит ее.Никаких побочных реакций произойдет без внешней воды.
  • Другое Alkali-Silica Reactions - песчано-гравийные породы, обнаруженные в речных системах Канзаса и Небраска очень реактивна и вызывает взлом карты. Замена 30% агрегата с измельченным известняком эффективно снижает ущерб. По сути, это приводит к разделение плоских глинистых минералов, вызывающих очень медленное расширение.
  • Щелочно-карбонатный Реакция - реакция расширения с участием глинистой карбонатной породы.Реакция может контролироваться с помощью слабощелочных цементов или смешивания заполнителя с другими менее реактивными материал. ASTM установил стандарты для вредных веществ в совокупности, которые зависят от применение. Его можно разделить на две категории:
    • Примеси

      • Цельный материалы - частицы, прошедшие через сито 200 меш. Эти мелкие частицы могут увеличиваться требования к воде и мешают склеиванию поверхности между цементом и крупными частицами агрегаты.

      • растворимый вещества - органические вещества могут химически взаимодействовать с щелочными цементными пастами влияющие на время схватывания. Заполнители, полученные из моря, следует тщательно очищать, чтобы избегать проблем, связанных с загрязнением солью.

    • Без звука частицы - Мягкие частицы, такие как глыба, древесина и уголь, вызывают точечную коррозию. и масштабирование на поверхности.Могут выделяться органические соединения, которые мешают схватыванию и закаливание. Слабый материал низкой плотности, обладающий низкой износостойкостью, также следует избегали.

Следует отметить, что испытания только агрегатов не являются эффективным средством прогнозирование совокупной производительности в поле. Тесты на совокупные свойства смеси дизайн просты. Однако тесты на долговечность и производительность ограничения.

  • Истирание Сопротивление
    • Истирание сопротивление - Тест Лос-Анджелеса на абразивный износ включает в себя совокупный образец за заданное время и измерение того, как частицы образца уменьшаются в размер.
    • Царапина испытание на твердость - предполагает взаимосвязь между твердостью и истиранием. Ни один из этих тестов не является точным или надежным измерением твердости бетона. An Показанием было бы испытание самого бетона.
  • Мороз Сопротивление
    • Прочность test - Этот тест представляет собой моделирование образования льда в совокупной пробе. В образец насыщается раствором натриевой или магниевой соли и сушится в печи.В кристаллы соли, образующиеся в порах, имитируют лед. Корреляция между этим тестом и полевые испытания не годятся. Опять же, лучший подход - это испытание заполнителя в бетоне.
  • Щелочно-кремнеземный Реакция - быстрый надежный тест на реактивность щелочных агрегатов еще не проводился. развит. Наиболее приемлемые тесты требуют длительного времени отверждения, около 6 месяцев. В этом После теста заполнитель измельчается в мелкий песок и используется для изготовления различных брусков для раствора.Растворы хранят в горячих влажных условиях, чтобы ускорить реакцию. Расширение образец измеряется и сравнивается со спецификациями ASTM.
  • Агрегат Обогащение - если агрегат не проходит тесты ASTM, инженер может выбрать попробуйте обновить материал. Обогащение может быть полезно в областях, где дефицитный. Возможны несколько способов обработки:
    • Измельчение - Мягкая пористая порода может быть удалена путем дробления.
    • тяжелые СМИ сепарация - Легкие частицы могут быть отделены всплыванием вверх жидкости.
    • Обратный водяной flow or air flow - используется для удаления легких частиц, например древесины.
    • Гидравлический отсадочная машина - Расслоение заполнителя при вертикальной пульсации воды.Легкие частицы отделяются сверху.
    • эластичный фракционирование - Заполнитель падает на наклонную стальную плиту. Твердые частицы отскакивает от пластины выше, чем более мягкие частицы. Правильное размещение коллекции ящики могут обеспечить хорошее разделение.
    • Стирка и очистка - Удаляет мелкие частицы с поверхности.

Использование отходов в качестве заполнителя в бетоне привлекает все большее внимание, особенно с учетом растущих проблем с твердыми отходами. Широкий выбор материалов в качестве агрегатов: мусор, строительный мусор, промышленные отходы и хвостохранилища. Все эти потенциальные агрегаты оцениваются по их 1) экономичности, 2) совместимость с другими материалами и 3) свойства бетона.Успешное использование отходы как совокупность зависят от предвидения потенциальных проблем и обеспечения того, чтобы свойства бетона останутся неизменными.

Агрегаты классифицируются по их удельному весу на три категории; 1) легкие, 2) нормальные, 3) тяжелые; каждый с разными приложениями.

  • Легкий Агрегаты - Общая характеристика легкого заполнителя - высокий внутренний пористость.Большинство этих материалов синтетические, однако некоторые натуральные материалы могут быть обработаны для обеспечения низкого удельного веса. Глина, сланец или сланец раздуваются при высоком температуры, приводящие к увеличению объема. Производятся другие синтетические материалы. с использованием методов пиропроцессинга, например вулканического стекла, шлаков или отходов стекла. Легкие заполнители обладают высокой абсорбционной способностью, связанной с их высокой пористостью. Однако некоторые материалы имеют покрытие в результате процесса плавления, и вода не может проникнуть.Это покрытие может быть повреждено во время работы, что приведет к резкому увеличению абсорбция.
  • Тяжелый вес Агрегаты - Материал с высоким удельным весом. Эти типы материалов в основном используются для защиты от излучения и приложений, где высокое отношение массы к объему требуется.
  • Истирание и Противоскользящие заполнители - твердые, плотные заполнители, используемые в тяжелой промышленности применения, где требуется высокая стойкость к истиранию.Прочность цемента паста и связка цемент-заполнитель более важны, чем твердость заполнителя.
  • Маргинальный Агрегаты - Использование этого типа агрегатов потребует большей осторожности и осмысления дизайн и вообще дороже. При рассмотрении маргинальных агрегатов можно выделить четыре области представляющие интерес: 1) свойства бетона, 2) слабые места заполнителя, 3) обогащение и 4) использование защитных мер.

Этот веб-сайт был первоначально разработан Чарльз Кэмп за его CIVL 1101 класс.
Этот сайт поддерживается Департамент гражданского Инжиниринг в Мемфисский университет.
Ваш комментарии и вопросы более чем приветствуются.

.

Заполнитель в бетоне - Бетонная сеть

Портлендская цементная ассоциация

Найти производителей: Примеси

Заполнители обычно считаются инертным наполнителем в бетонной смеси. Но более пристальный взгляд показывает, что заполнитель играет важную роль и влияет на свойства как свежего, так и затвердевшего бетона. Изменения градации, максимального размера, веса единицы и содержания влаги могут изменить характер и характеристики вашей бетонной смеси.

Экономия - еще один повод для вдумчивого агрегатного выбора. Часто можно сэкономить, выбрав максимально допустимый размер агрегата. Использование более крупного крупного заполнителя обычно снижает стоимость бетонной смеси за счет снижения требований к цементу, наиболее дорогостоящему ингредиенту. Меньше цемента (в разумных пределах прочности) будет означать меньше воды, если водоцементное (в / ц) соотношение поддерживается постоянным. Более низкое содержание воды снизит вероятность усадки и растрескивания, связанных с ограниченным изменением объема.

Вот обзор наиболее важных факторов, которые следует учитывать при выборе и дозировании бетонного заполнителя.

Типичные совокупные пропорции

Фото 1. Обратите внимание на хорошо подобранный гранулометрический состав этой обычной бетонной смеси.

Заполнители

составляют от 60% до 80% типичной бетонной смеси, поэтому их необходимо правильно выбирать, чтобы они были долговечными, смешивать для оптимальной эффективности и правильно контролировать, чтобы обеспечить постоянную прочность, удобоукладываемость, обрабатываемость и долговечность бетона (Фото 1 ).Ингредиенты в обычных бетонных смесях обычно попадают в эти пропорциональные диапазоны:

Узнайте больше о материалах, которые входят в состав хорошей бетонной смеси.

Ингредиент Цемент Агрегат Вода Воздух Диапазон 7% - 15% 60% - 80% 14% - 18% 2% - 8%

Качество имеет значение

Убедитесь, что ваш производитель бетона покупает заполнитель хорошего качества, что подтверждается результатами регулярных испытаний заполнителя в соответствии с ASTM C 33, «Стандартные спецификации для заполнителей бетона»."История хорошей работы местного агрегата также дает представление о том, насколько хорошо материал работает в эксплуатации.

Качественный заполнитель должен быть чистым, твердым, прочным, иметь прочные частицы и не содержать абсорбированных вредных химикатов, покрытий из глины или других загрязнений, которые могут повлиять на гидратацию цемента или ослабить связь паста-заполнитель. Агрегаты, которых следует избегать, включают:

  • Рыхлые или склонные к расколу.
  • Те со значительными
.

Поведение сцепления арматурных стальных стержней в теплоизоляционном бетоне, подверженных циклам замораживания-оттаивания

Экспериментальное исследование поведения сцепления арматурных стальных стержней в теплоизоляционном бетоне (TIC), смешанных с глазурованными полыми валиками (GHB) и подвергнутых замораживанию- Циклы оттаивания (FT) были выполнены. Чтобы исследовать влияние ГОМК на замерзание и оттаивание, экспериментальные результаты сравнивались с результатами обычного бетона (NC). Сравнение показывает, что после 300 циклов F-T как характеристики сцепления, так и механические свойства образцов TIC лучше, чем у образцов NC.Кроме того, чтобы исследовать механизм воздействия инея на TIC, метод КТ-сканирования был использован для исследования эволюции внутренней структуры образца TIC, подвергнутого циклам F-T. КТ-изображения показывают, что ухудшение характеристик сцепления и механических свойств образца TIC, по-видимому, вызвано увеличением микропор в TIC.

1. Введение

Теплоизоляционный бетон (TIC) - это новый тип бетона, содержащий полые глазурованные валики (GHB), которые имеют застеклованную закрытую поверхность и внутренние сотовые поры.Исследование показало, что TIC может достичь хорошего баланса между теплоизоляцией и механическими характеристиками благодаря своей самоизоляции [1].

В холодных регионах повреждение существующей железобетонной конструкции, вызванное циклами замораживания-оттаивания (F-T), может быть серьезным, что влияет на удобство использования, безопасность и долговечность бетона. Стойкость бетона, подверженного воздействию мороза, оценивалась в нескольких исследованиях [2–4]. Механизмы и причины повреждения F-T были исследованы в других исследованиях.Hasan et al. [5] разработали модель деградации жесткости при напряжении и деформации для бетона, подвергшегося воздействию циклов F-T. Jin et al. [6] исследовали прочность на трехосное сжатие и деформацию простого бетона при циклах F-T. Обратите внимание, что для использования в строительстве бетон обычно армируют стальными стержнями (то есть арматурой). По мере изменения температуры на границе раздела между сталью и бетоном могут возникать микротрещины из-за различных коэффициентов теплового расширения. Связывание арматуры очень важно для армирующего элемента при статической или динамической нагрузке [7], что требует количественной оценки ухудшения характеристик сцепления стали с бетоном из-за циклов F-T.

Лю и др. [8] исследовали морозостойкость ТИЦ. Они обнаружили, что после воздействия 300 циклов F-T динамический модуль упругости TIC составлял 60,5–85,2%, но считался удовлетворительным для конструкций в холодных регионах. Лю и др. [9] также проверили сцепление TIC после 100 циклов F-T с арматурными стержнями разного диаметра и длины анкеровки и показали, что диаметр арматурного стержня был основным фактором, влияющим на ухудшение характеристик сцепления TIC.

Были исследования, указывающие на незначительное повреждение бетона из-за внутреннего замораживания до 100 циклов F-T [10].Как тип материала с множеством отверстий, излишки воды задерживаются в порах бетонной конструкции. Когда температура окружающей среды ниже 0 ° C, внутренняя молекула воды превращается в лед, и объем увеличивается примерно на 9%. Это расширение создает напряжение растяжения в бетонной внутренней конструкции. Как сообщается в исследованиях [11, 12], если предел прочности на разрыв меньше напряжения растяжения, внутри бетонной конструкции образуются трещины. Следовательно, связь между бетоном и сталью уменьшается, что приводит к снижению показателей надежности [13].Ши показал, что циклическая температура является определяющим фактором, влияющим на максимальное сопротивление сцеплению бетона [14]. Это открытие аналогично тому, что указано другими [15, 16].

Сопротивление сцепления на границе раздела сталь-бетон складывается из трех источников: (1) сила цементирования цементного геля, (2) сопротивление трения на границе раздела и (3) механическое взаимодействие между межреберным бетоном и поперечным стержнем арматуры. ребра. Механическое взаимодействие деформированного стального стержня определяется топографией поверхности арматурного стержня и механическими свойствами межреберного бетона.Из трех источников третий является наиболее важным [17–19]. Таким образом, свойство сцепления ухудшается, если механические характеристики межреберного бетона ухудшаются циклами F-T.

Основная цель этого исследования - изучить свойство связи между TIC и его арматурными стальными стержнями, подвергающимися циклам F-T. Более того, чтобы результаты тестирования были доступны во всем мире, все тесты, проведенные в этом исследовании, соответствуют международным спецификациям. Для оценки ухудшения характеристик сцепления из-за мороза было проведено комбинированное испытание на отрыв и прочность.В этом исследовании после циклов F-T изменение свойства сцепления было количественно оценено с точки зрения скольжения, прочности сцепления, прочности на разрыв при расщеплении, прочности на сжатие, относительного динамического модуля упругости (RDME) и скорости потери массы (MLR). Сравнивая характеристики отказов TIC и NC, можно продемонстрировать использование изоляционных агрегатов GHB против неблагоприятного воздействия циклов F-T.

Кроме того, в предыдущих исследованиях сообщалось, что эволюция и случайное распределение внутренних пор и трещин были критическими факторами, влияющими на механизм повреждения от замерзания во время процесса F-T.Pigeon et al. [20] сообщили, что образование накипи на поверхности и внутреннее растрескивание в бетоне при циклах F-T были двумя типичными типами повреждений. Несколько неразрушающих методов, таких как ультразвуковой контроль, инфракрасное изображение и компьютерная томография (КТ), были использованы для наблюдения и количественной оценки внутреннего повреждения бетона после воздействия циклов F-T. Среди этих методов компьютерная томография считается эффективным методом исследования внутренней структуры и непрерывного наблюдения за образцом на разных этапах циклов F-T.Основываясь на компьютерной томографии, Promentilla и Sugiyama [21] изучили распределение микропор различных видов цементного раствора после циклов F-T. Используя компьютерную томографию, Тиан и Хан [22] оценили повреждение бетона после воздействия циклов F-T. Следовательно, чтобы исследовать влияние количества циклов F-T на TIC, в этом исследовании используется метод компьютерной томографии для оценки повреждения TIC, вызванного циклами F-T.

2. Экспериментальная программа
2.1. Материалы
2.1.1. Бетон

В данном исследовании обычный портландцемент и микрокремнезем (SF) использовались в качестве цементирующих материалов для TIC, свойства и компоненты которых указаны в таблице 1. Прочность на сжатие в течение 28 дней обычного портландцемента составляет 42,5 МПа. .



Материалы Потери при возгорании Удельная поверхность (м 2 / кг) Составляющие (%)
SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO

Цемент 2.86 345 22,53 4,42 2,06 61,7 4,55
Дым кремнезема 1,95 16,500 87,68 0,93 1,23 0,86 0,33

В ТИЦ использовались три типа заполнителей: природный крупнозернистый (щебень с размером частиц 5–20 мм), природный мелкозернистый (кварцевый песок с модулем крупности 2.37) и теплоизоляционные агрегаты. Как показано на рисунке 1, кривые ситового анализа грубых и мелких заполнителей находятся в пределах ASTM C33M-16 [23].


Что касается теплоизоляционных заполнителей, был использован глазурованный полый валик (GHB), являющийся типом неорганических минеральных материалов, с физическими свойствами, перечисленными в таблице 2. Он может быть получен путем дробления вулканических пород в пески и затем нагнетания тепла. при 800–1000 ° C, тем самым образуя сферическую частицу с закрытой поверхностью и внутренними полостями при 1200 ° C.Кривая ситового анализа GHB показана на рисунке 1. Поликарбоксилатный суперпластификатор был использован в бетоне для снижения водопотребления на 35-40%.


Размер частиц (мм) Насыпная плотность (кг / м 3 ) Цилиндрическая прочность на сжатие (кПа) Теплопроводность (Вт / (м · К)) Поглощение воды за 24 часа (%) Процент закрытой поверхности

0.5–1,5 130 209 0,03 23 89

2.1.2. Арматура

В данном исследовании в экспериментах использовались горячекатаные деформированные стальные стержни с ∅ (диаметром) = 12 мм. Свойства материала стального стержня были испытаны в соответствии с ASTM-E8M-16 [24]. Результаты испытаний приведены в таблице 3, а рисунок ребер стального стержня указан в таблице 4.

.

Заполнители

Заполнители - это инертные гранулированные материалы, такие как песок, гравий или щебень, которые, наряду с водой и портландцементом, являются важным ингредиентом бетона.

Для получения хорошей бетонной смеси заполнители должны быть чистыми, твердыми, сильными частицами, не содержащими абсорбированных химикатов или покрытий из глины и других мелких материалов, которые могут вызвать разрушение бетона. Заполнители, которые составляют от 60 до 75 процентов от общего объема бетона, делятся на две отдельные категории - мелкие и крупные.Мелкие заполнители обычно состоят из натурального песка или щебня, причем большинство частиц проходит через сито 3/8 дюйма. Крупные агрегаты представляют собой любые частицы размером более 0,19 дюйма, но обычно имеют диаметр от 3/8 до 1,5 дюймов. Гравий составляет большую часть крупного заполнителя, используемого в бетоне, а щебень составляет большую часть остатка.

Природный гравий и песок обычно выкапывают или выкапывают из ямы, реки, озера или морского дна. Измельченный заполнитель получают путем дробления карьерной породы, валунов, булыжников или крупного гравия.Рециклированный бетон является жизнеспособным источником заполнителя и успешно используется в гранулированных основаниях, цементном грунте и новом бетоне.

После сбора заполнитель обрабатывается: измельчается, просеивается и промывается для получения надлежащей чистоты и градации. При необходимости, для повышения качества можно использовать процесс обогащения, такой как отсадка или разделение тяжелых сред. После обработки агрегаты обрабатываются и хранятся, чтобы свести к минимуму сегрегацию и разложение и предотвратить загрязнение.

Заполнители сильно влияют на свойства свежезамешенного и затвердевшего бетона, пропорции смеси и экономичность. Следовательно, выбор агрегатов - важный процесс. Хотя ожидаются некоторые вариации в агрегатных свойствах, учитываются следующие характеристики:

  • классификация
  • долговечность
  • форма частиц и текстура поверхности
  • сопротивление истиранию и скольжению
  • удельный вес и пустоты
  • абсорбция и поверхностная влажность

Сортировка относится к определению гранулометрического состава заполнителя.Пределы градации и максимальный размер заполнителя указаны, поскольку эти свойства влияют на количество используемого заполнителя, а также на требования к цементу и воде, удобоукладываемость, прокачиваемость и долговечность бетона. В целом, если водоцементное соотношение выбрано правильно, можно использовать широкий диапазон градаций без значительного влияния на прочность. Когда указывается заполнитель с градуированными зазорами, определенные размеры частиц заполнителя не включаются в размерный континуум. Заполнитель с зазором используется для получения однородной текстуры в бетоне с обнаженным заполнителем.Во избежание расслоения необходим тщательный контроль пропорций смеси.

Форма и размер

Форма частиц и текстура поверхности влияют на свойства свежезамешенного бетона больше, чем на свойства затвердевшего бетона. Шероховатые, угловатые и удлиненные частицы требуют больше воды для производства пригодного для обработки бетона, чем гладкие, округлые и компактные заполнители. Следовательно, содержание цемента также должно быть увеличено для поддержания водоцементного отношения. Обычно избегают использования плоских и удлиненных частиц или их количество ограничивается примерно 15 процентами по массе от общего агрегата.Единица веса измеряет объем, который отсортированный заполнитель и пустоты между ними будут занимать в бетоне.

Содержание пустот между частицами влияет на количество цементного теста, необходимого для смеси. Угловые агрегаты увеличивают объем пустот. Большие размеры хорошо отсортированного заполнителя и улучшенная градация уменьшают содержание пустот. Поглощение и поверхностная влажность заполнителя измеряются при выборе заполнителя, поскольку внутренняя структура заполнителя состоит из твердого материала и пустот, которые могут содержать или не содержать воду.Количество воды в бетонной смеси должно быть отрегулировано с учетом условий влажности заполнителя.

Устойчивость к истиранию и скольжению заполнителя имеет важное значение, когда заполнитель должен использоваться в бетоне, постоянно подверженном истиранию, например, в полах для тяжелых условий эксплуатации или на тротуарах. Различные минералы в заполнителе изнашиваются и полируются с разной скоростью. Более твердый заполнитель может быть выбран в сильно абразивных условиях, чтобы минимизировать износ.

.

Заполнители из измельченного бетона - Свойства и способы применения переработанных заполнителей

Заполнители из измельченного бетона, также называемые заполнителями из переработанного бетона, представляют собой фрагменты и куски бетонных зданий, которые сносятся или восстанавливаются. Этот дробленый бетон очищается от грязи и разбивается на более мелкие части для производства заполнителя, который называется переработанным заполнителем.

Заполнитель для щебня устраняет необходимость утилизации за счет использования легкодоступного бетона в качестве источника заполнителя для нового бетона или других применений.Щебень и его применение представлены на основе спецификаций ACI 555R-01, Британского стандарта и Общества строительных подрядчиков Японии.

Зачем использовать щебень из заполнителей бетона?

Существуют различные причины, побуждающие к использованию дробленого бетона, в том числе:

  • Это недорогое решение, альтернативное измельчению натурального сырья.
  • Заполнитель для щебня делает проекты устойчивыми
  • Бетон, произведенный с использованием щебня, имеет меньший углеродный след
  • Уменьшает естественное истощение заполнителей
  • Потребляет меньше энергии, чем новый майнинг.

Свойства щебеночного бетонного заполнителя

1. Размер агрегата

Бетонный щебень необходимо обработать до подходящих размеров. Метод дробления (механический или ручной) бетона для получения крупного заполнителя для производства нового бетона является одним из факторов, влияющих на прочность бетона.

Сообщается, что можно производить крупный заполнитель, соответствующий стандартам. Однако мелкие заполнители крупнее и угловатее, чем те, что используются для производства бетона.

Следовательно, бетон, изготовленный с использованием щебня, обычно бывает жестким и непригодным для обработки. Добавление порции натурального песка решило бы эту проблему. Переработанный заполнитель можно использовать без промывки. Наконец, способ измельчения и размер переработанного заполнителя влияют на количество приставшего раствора.

Рис.1: Обработка щебня из заполнителя

Рис. 2: Размер щебеночного бетонного заполнителя

2.Агрегатная оценка

Гранулометрический состав заполнителя в основном влияет на количество воды для затворения, необходимое для адекватной обработки. Увеличение доли мелких частиц увеличивает потребность в воде, что приводит к снижению прочности бетона, если содержание цемента не увеличивается.
Использование переработанного песка не рекомендуется из-за его высокой абсорбционной способности, что приводит к эффекту усадки.

3. Плотность

Плотность заполнителя щебня меньше естественной плотности заполнителя.

4. Водопоглощение

Водопоглощение переработанного заполнителя больше, чем у природного заполнителя. Это одно из наиболее важных свойств, которое отличает переработанный заполнитель от сырого заполнителя. Водопоглощение переработанного заполнителя влияет на свойства как свежего, так и затвердевшего бетона.

Не следует использовать переработанный песок из-за его абсорбционной способности, которая, несомненно, приведет к эффекту усадки. На удобоукладываемость бетона из переработанного заполнителя влияет абсорбционная способность переработанного заполнителя.

5. Потери при истирании в Лос-Анджелесе

Заполнитель для щебня соответствует стандарту ASTM International в отношении потерь при истирании в Лос-Анджелесе.

6. Загрязняющие вещества

Присутствие загрязняющих веществ в переработанном заполнителе снижает прочность бетона, полученного с использованием этого заполнителя.

Влияние переработанного заполнителя на свойства бетона

1. Снижение прочности бетона

По большому счету, прочность бетона из щебня из заполнителя ниже, чем у бетона из природного заполнителя.Снижение прочности бетона, полученного из переработанного крупного заполнителя и природного мелкого заполнителя, составляет от 5 до 24%. На это влияет прочность измельченного бетона, водоцементное соотношение измельченного и нового бетона. Для бетона, произведенного как из переработанного крупного, так и из мелкозернистого заполнителя, составляет от 15 до 40%.

2. Вариации прочности

Разница по прочности у бетона, полученного из переработанного заполнителя, выше, чем у бетона из природного заполнителя. Для бетона из переработанного заполнителя потребуется добавить больше цемента в бетон, изготовленный из 100% переработанного заполнителя, чтобы достичь такой же обрабатываемости и прочности на сжатие, что и у обычного бетона.
Любые изменения в производстве бетона или в свойствах используемых компонентов приводят к изменению прочности получаемого бетона.

3. Прочность на изгиб и растяжение

ACI 55.1R сообщил, что прочность на изгиб и растяжение бетона, изготовленного из переработанных крупных заполнителей, на 10% меньше, чем у обычного бетона, и это снижение увеличивается до 20% в худшем случае. Однако бетон, полученный из крупного вторичного заполнителя и природного песка, обеспечивает примерно такую ​​же прочность на изгиб и растяжение, что и бетон, сделанный из природного заполнителя.

Стандартный размер балок для испытаний на изгиб согласно (BS 1881) составляет 150 мм x 150 мм x 700 мм.
Однако, согласно Американскому обществу испытаний материалов (ASTM C790), размер образца для испытания на изгиб составляет 3,2 мм x 12,7 мм x 125 мм.

4. Модуль упругости

Модуль упругости бетона, изготовленного из переработанного крупного и мелкого заполнителя, ниже, чем у бетона, изготовленного только из переработанного крупного заполнителя.

5. Ползучесть

Ползучесть бетона из переработанного заполнителя на 30–60% выше, чем у бетона из природного заполнителя.

6. Усадка при высыхании

Усадка при высыхании бетона из переработанного заполнителя обычно больше, чем у бетона, изготовленного из природного заполнителя. процент усадки при высыхании резко возрастает, если она производится из переработанного грубого и мелкого заполнителя.

7. Проницаемость

Проницаемость бетона из переработанного заполнителя выше, чем у бетона из природного заполнителя.

8. Стойкость к замерзанию и оттаиванию

Доказано, что сопротивление замерзанию и оттаиванию бетона, изготовленного из щебня, такое же, как и у бетона, изготовленного из природного заполнителя.

9. Карбонизация, проникновение хлоридов и усиливающая коррозия

Как правило, карбонизация бетона, сделанного с использованием щебня, выше, чем у бетона с натуральным заполнителем, особенно если повторно использованный заполнитель ранее подвергался карбонизации.

Точно так же скорость коррозии арматуры в бетоне, изготовленном с использованием переработанного заполнителя, выше, чем у обычного бетона.

10. Прочность на сдвиг

Прочность на сдвиг бетона из переработанного заполнителя ниже, чем у обычного бетона.Это связано с тем, что переработанный заполнитель из разнесенного в полевых условиях бетона, например, может быть относительно слабее, чем типичный природный заполнитель. Как правило, при использовании переработанных грубых заполнителей прочность уменьшается на 10%.

Применение заполнителей бетонного щебня

Бетонный щебень находит широкое применение в гражданском строительстве и используется в крупных проектах. Использование щебня делится на две основные группы:

1.Использование дробленого бетона (необработанного)

Как правило, заявки без обработки включают:

  • Многие типы заливок общего назначения
  • берегоукрепление
  • основание или заливка для дренажных сооружений
  • дорожное строительство
  • Шумозащиты и насыпи

2. Использование обработанного дробленого бетона (щебеночный бетонный заполнитель)

После обработки щебень к заполнителю может быть использован в следующих проектах:

  • Фундаменты мостов
  • Бетон конструкционный
  • тощий бетон
  • асфальтобетон
  • Основания грунтово-цементные
  • Автострада
  • Взлетно-посадочные полосы аэропорта
  • Нефтегазовые проекты гражданского строительства.
  • тротуары
  • плечи
  • срединные барьеры
  • тротуары
  • бордюры и водостоки
.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования