Teplomarcet.ru

Про Тепло дома
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Качество бетона ухудшается при наличии в песке примесей. Пылевидные и глинистые частицы повышают водопотребность бетонной смеси, препятствуют сцеплению заполнителя с цементным камнем. В песке не должно быть более 0 5 % слюды, которая вследствие гладкой своей поверхности плохо сцепляется с цементным камнем.  [16]

Важная роль отводится промывке водой зернистых заполнителей ( песка, гравия, щебня) для освобождения от загрязняющих глинистых, илистых, пылевидных и других примесей. Эти примеси ухудшают качество ИСК, уменьшают их однородность и прочность, препятствуют сцеплению заполнителя с вяжущим веществом. Промывку заполнителей водой часто совмещают с их фракционированием.  [18]

Это положение подтверждается результатами испытания смесей на заполнителях с наибольшей крупностью вплоть до 38 1 мм и может быть распространено на заполнители с большей крупностью. Результаты экспериментальных исследований показывают, однако, что при наибольшей крупности заполнителя свыше 38 1 мм повышение прочности в результате снижения водопо-требности сводится на нет вследствие уменьшения площади сцепления заполнителя и нарушения сплошности бетона, вызываемого наиболее крупными зернами, особенно в жирных смесях.  [20]

Влияние формы зерен здесь сглаживается. Преобладающим фактором становится величина сцепления заполнителя с цементным камнем. Применение гравия в таком бетоне может снизить его прочность на 10 — 20 %), что приведет к перерасходу цемента. Однако следует иметь в виду, что гравий бывает часто загрязнен глинистыми и другими примесями, и это может значительно понизить прочность бетона.  [21]

Вследствие различия в физико-механических свойствах составляющих бетона в процессе твердения, цементного геля возникает внутреннее поле напряжений, распределение которых не подчиняется законам сплошных сред. Значительное влияние на неоднородность поля напряжений оказывают форма, рельеф и чистота поверхности зерен заполнителя, гранулометрический состав и содержание его в бетоне. В связи с этим прочность сцепления заполнителя с цементным камнем существенно влияет на прочность бетона; она составляет 50 — 65 % предела его прочности при растяжении, зависит от рельефа поверхности зерен заполнителя и содержания воды в цементном геле.  [22]

Эта характеристика является весьма важной для изучения свойств заполнителя. Пористость заполнителя, его водопроницаемость и водопоглощение оказывают влияние на прочность сцепления заполнителя с цементным камнем, сопротивление бетона попеременному замораживанию и оттаиванию, а также на его химическую стойкость и сопротивление истиранию. От пористости зависит также величина кажущегося удельного веса заполнителя, поэтому выход бетона при одном и том же содержании заполнителя является величиной непостоянной. Размер пор в зернах заполнителя колеблется в довольно широких пределах. Макропоры являются настолько крупными, что они различимы с помощью микроскопа или даже невооруженным глазом. Однако даже самые мелкие поры заполнителя обычно крупнее, чем re — левые поры в цементном камне. Поры размером менее 4 мк представляют особый интерес, поскольку обычно считают, что они влияют на долговечность заполнителей, подвергаемых попеременному замораживанию л оттаиванию.  [23]

При изготовлении обычного бетона в качестве мелкого заполнителя применяют песок, а в качестве крупного — гравий или щебень. Зерна песка имеют размеры от 0 14 до 5 мм, а куски гравия или щебня — от 5 до 70 мм. Желательно, чтобы заполнители состояли из прочных зерен или кусков угловатой формы, имеющих шероховатую поверхность. Это обеспечивает более сильное сцепление заполнителей с затвердевшим цементом.  [24]

Читайте так же:
Подготовка цементных полов под линолеум

При изготовлении обычного бетона в качестве мелкого заполнителя применяют песок, а в качестве крупного — гравий или щебень. Размеры зерен песка от 0 14 до 5 мм, кусков гравия или щебня-от 5 до 70 мм. Желательно, чтобы заполнители состояли из прочных зерен или кусков угловатой формы, имеющих шероховатую поверхность. Это обеспечивает более сильное сцепление заполнителей с затвердевшим цементом.  [25]

Определение прочности сцепления заполнителя с цементным камнем является довольно сложным, кроме того, не существует единой установленной методики испытаний. Обычно если сцепление заполнителя с цементным камнем является хорошим, то в испытанных до разрушения бетонных образцах наряду с разрушением по контакту заполнителя и раствора имеются разрушения по зернам заполнителя. Однако чрезмерное количество разрушенных зерен указывает на слишком низкую прочность заполнителя. Следует отметить, что у высокопрочных бетонов прочность сцепления заполнителя с цементным камнем меньше прочности цементного камня при растяжении, поэтому при растяжении разрушение высокопрочных бетонов происходит преимущественно в результате нарушения сцепления между заполнителем и цементным камнем.  [26]

В соответствии с ГОСТ прочность заполнителей тяжелых бетонов должна в 1 5 — 2 раза превышать прочность бетона на сжатие. В связи с этим разрушение бетона при сжатии происходит по менее прочному цементному камню, а прочность заполнителя в данном случае не оказывает влияния на общую прочность бетона. Применение в бетонах легких пористых заполнителей, имеющих меньшую прочность, чем прочность цементного камня, приводит к снижению прочности бетона. На прочность бетона большое влияние оказывает характер поверхности заполнителя ( шероховатая или гладкая) и степень ее загрязнения, определяющие силы сцепления заполнителя с цементным камнем.  [27]

Повышенная шероховатость поверхности зерен, как, например, у дробленых заполнителей, обеспечивает лучшее сцепление; также повышенным сцеплением обычно характеризуются более мягкие, пористые и неоднородные в минералогическом отношении зерна заполнителя. Обычно хорошим сцеплением характеризуются заполнители, характер поверхности которых способствует прониканию цементного теста в глубь зерен. Кроме того, на прочность сцепления влияют и другие физико-химические свойства заполнителя, обусловленные их химико-минералогическим составом и электростатическими условиями на поверхности зерен. Например, некоторое сцепление, вызванное химическими причинами, может возникать при использовании в качестве заполнителя известняков; иногда капиллярные силы могут возникать на поверхности отполированных зерен. Однако эти явления изучены мало, поэтому для определения прочности сцепления заполнителя с окружающим его цементным камнем необходимо все еще полагаться на экспериментальные данные.  [28]

Расслоение бетонной смеси и цементного теста происходит под действием силы тяжести. Крупные и тяжелые частицы из верхних слоев перемещаются в нижние слои, уплотняя их. Одновременно над поверхностью теста выделяется некоторое количество воды. Расслоение может идти и внутри бетона, под зернами крупного заполнителя и стержнями арматуры. Поскольку водоцементное отношение в бетонной смеси обычно значительно превышает значение, установленное для нормальной густоты цементного теста, то водо-отделение становится особенно заметным. От него во многом зависит однородность бетона и прочность сцепления заполнителя с цементным камнем. Склонность бетонной смеси к водоотделению отрицательно сказывается на транспортировании бетонных смесей.  [29]

Читайте так же:
Раствор м50 цемент м500

2.14.Сцепление цементного камня с поверхностью зёрен заполнителей

В обычных тяжёлых бетонах прочность крупного заполнителя всегда выше прочности растворной части, а прочность мелкого заполнителя — больше прочности цементного камня. Однако прочность раствора, как правило, меньше прочности цементного камня, а прочность бетона ниже прочности растворной части. Таким образом, прочность бетона зависит не столько от проч­ности заполнителя, сколько от прочности сцепления цементного камня с поверхностью зерен заполнителя.

При отсутствии сцепления цементного камня с . заполнителями последние практически не участвуют в сопротивлении действию нагрузки, аналогично пустотам, ослабляющим сечение.

Форма зерен заполнителя оказывает большое влияние на сцеп­ление с цементным камнем. Так. щебень в качестве крупного за­полнителя лучше гравия, так как имеет шероховатую поверх­ность, более благоприятную для сцепления. Его используют для получения высокопрочных бетонов. Для обычных бетонов применя­ют более дешевый гравий. Если при применении гравия, как и песка, обеспечивается более или менее надежное сцепление его с цементным камнем, обусловленное только физико-химическим взаимодействием, то при использовании щебня имеет место и ме­ханическое взаимодействие.

Помимо формы зерен заполнителей, на прочность сцепления с ними цементного камня влияет чистота поверхности. Природные заполнители очень часто бывают загрязнены. Глинистые примеси. обволакивающие зерна тонкой пленкой, мешают сцеплению. Поэто­му целесообразна предварительная промывка.

Положительное влияние на сцепление оказывает пористость зёрен заполнителя. Благодаря отсосу воды пористым заполнителем в бетонной смеси цементное тесто проникает в открытие по­ры, т.е. идёт как бы срастание цементного камня с заполните­лем.

Если сцепление цементного камня с заполнителем в бетоне невелико, то разрушение бетона под нагрузкой начинается с зо­ны контакта, трещины проходят по цементному камню и поверх­ности зёрен заполнителя, огибая их. Если же сцепление надеж­но, то разрушение бетона происходит по сквозным трещинам, про­низывающим как цементный камень, так и заполнитель (рис.2.14.1). Таким образом, если в бетоне нет сцепления меж­ду цементным камнем и заполнителем, то прочность заполнителя практически не имеет значения.

Рис.2.14.1.Схемы разрушения бетона: а — по цементному камню; б — по заполнителю

2.15.Влияние заполнителей на изменение трещиностойкости и долговечности бетонов

Известно, что сопротивление развитию трещин в растворах и бетонах выше, чем в цементном камне и до определенных преде­лов растет с увеличением крупности и количества заполнителей. Для оценки влияния заполнителя на изменение трещиностой-кости и долговечности проводились испытания цементного камня, раствора и бетона. Результаты проведенных экспериментов пока­зали, что с переходом от цементного камня к бетону прочность образцов снижается, но при этом длительность процесса разру­шения увеличивается. Это связано с наличием крупного заполни­теля, который с одной стороны способствует концентрации на­пряжений в бетоне, а с другой — оказывает некоторое сдержива­ющее влияние на процесс развития трещин. Введение заполните­ля, как известно, уменьшает усадку бетона, а это. в свою оче­редь, повышает его трещиностойкость.

Читайте так же:
Чем можно размягчить цементный раствор

Более неоднородный, по сравнению с цементным камнем; бетон является менее хрупким материалом и в большей степени спосо­бен к перераспределению напряжений. При испытании бетонов происходит более раннее страгивание трещин, чем у цементного камня, не имеющего в своём составе заполнителей. Однако, про­цесс дальнейшего развития трещин в бетоне, несмотря на более низкую прочность, имеет меньшую скорость разрушения (выше долговечность). Проводимые испытания по полным диаграммам де­формирования образцов показывают, что при переходе от цемент­ного камня, раствора к бетону, работа, затрачиваемая на раз­витие трещин и разрушение материала возрастает.

Таким образом, очевидно, что насыщение бетона заполнителем приводит к повышению долговечности цементных бетонов. Поэтому проведение испытаний бетонов для определения параметров, трещиностойкости является одним из условий получения более пол­ной и достоверной информации о качестве и физико-механических свойствах заполнителей.

Исследования параметров трещиностойкости проводятся в со­ответствии ГОСТ 28845-90 «Машины для испытаний материалов на ползучесть, длительную прочность и релаксацию» с использова­нием специальных приспособлений к испытательной машине (прессу)

Как выбрать бетон для строительства дома по виду заполнителя

Часто непрофессиональные застройщики интересуются, какой бетон лучше использовать: на гравии или на граните. На такой вопрос ответить довольно сложно по причине его некорректности.

О бетоне в целом и о заполнителях в частности

Для начала следует скорректировать вопрос, ибо гравий вполне может быть гранитом, а гранит — гравием.

Гравий

Понятие гравий отражает форму материала: это обкатанные, круглой или овальной формы обломки, образовавшиеся от природных разрушений горных пород. Может быть любой, даже самой прочной породы, в том числе гранита. Бывает горный или отважный, в котором обязательно есть примеси, нежелательные для бетона:

  • Глина;
  • Пылевидные частицы;
  • Песок;
  • Органика;
  • Сернистые соединения.

Гравий бывает также речной и морской, как правило, примесей почти не имеет. В качестве заполнителя бетонов используется фракция (размер зёрен) 5-70 мм

Гранит и щебень из него

Гранит — это горная порода, одна из самых прочных и с большим удельным весом. Для заполнения бетонной смеси используется в дроблёном виде — щебне.

Зёрна щебня — неправильной формы с шероховатой поверхностью, как у любого расколотого камня. Допустимая фракция аналогична гравию — 5-70 мм.

Крупный заполнитель

Щебень, как и гравий, принадлежит к группе крупных заполнителей, мелкие — это различные пески.

Именно крупный заполнитель образует основу, скелет бетона. По прочности камни заполнителя должны быть как минимум в два раза превосходить прочность самого бетона.

Бетон: качество зависит от заполнителя

На прочностные характеристики бетона оказывают влияние свойства заполнителя:

  • Лещадность — это наличие в заполнителе плоской или игольчатой формы камней. Наличие в щебне таких камней не должно превышать 15% общей массы.
  • Отсутствие примесей гарантирует, что крупный заполнитель не будет вступать в реакцию с цементом, а значит сохранит прочность. Для этого в технологию изготовления щебня часто включается его промывка.
  • Шероховатая поверхность колотого камня обеспечивает лучшее сцепление крупного заполнителя и цементного камня в сравнении с гладкой поверхностью гравия.
Читайте так же:
Состав самовыравнивающейся цементной смеси

Применение и назначение бетона

Возвращаясь к вопросу «что лучше», вновь вернёмся к корректировке.

В строительстве нет понятия, какой материал или его свойство лучше. Рациональность, точный расчёт необходимых параметров, стоимость материала — вот основные критерии выбора.

  • Щебень в бетоне имеет лучшее сцепление с цементным камнем по сравнению с гравием той же породы, поэтому щебень лучше гравия по критерию прочности.
  • Гравий всегда дешевле щебня, поэтому он выгоден на тех объектах, где прочность не является главным критерием.
  • Гранитный щебень в бетоне гарантирует прочность конструкции. Гравий, даже считающийся гранитным, обязательно содержит в составе камни других пород, поэтому для возведения мощного фундамента под тяжёлый дом из кирпича гранитный щебень предпочтительней.
  • Устройство бетонных отмосток, полов с небольшой интенсивностью эксплуатации, фундаментов под лёгкие строения и другие подобных конструкций не требует от материала высоких прочностных характеристик Поэтому можно смело выбирать гравий, причём самый недорогой, например, известняковый.
  • Для общестроительных работ в частной застройке вообще не нужен бетон на гранитном заполнителе: просто трудно подобрать в частном доме конструкцию, которая нуждалась бы в такой прочности.

Приобретая бетон повышенной прочности на граните, застройщик добавляет себе и лишние трудности: с таким бетоном сложнее работать, у него большой вес.

Прочность с двойным-тройным запасом — это напрасная трата средств. А марка бетона должна подбираться в соответствии с видом работ и строго по проекту строительства.

Сцепление арматуры с бетоном

Бетон и металлические стержни при их соединении, начинают работать вместе, добавляя друг другу механические и физические свойства.

Это успешное взаимодействие возможно, из-за появления между ними силы сцепления. Связь возникает по всей площади их соприкосновения, а после появления нагрузок не дает арматуре сдвигаться. Так железобетон получает свое фундаментальное свойство, за что он и ценится как строительный материал.

создание сверхпрочных железобетонных конструкций

От чего зависит прочность сцепления?

Эта величина зависит от сопротивляемости цементного камня выдергиванию из него стержня, также на нее влияют факторы:

форма прута А3

  • проскальзыванию арматуры препятствует ее периодический профиль, продольные ребра и выступы. Их связь с бетоном создает в нем сопротивление, которое при нагрузках не дает стержню двигаться.
  • Механические свойства арматурной стали, высота профильного ребра и ее диаметр.
  • Склеивание цементного раствора и поверхности металла.
  • Существенно влияют свойства и качество бетонной смеси, возраст, М цемента, заполнители и их % составления. Значение имеет низкое водоцементное отношение.
  • Приготовление и заливка б/смеси по нормам стандартной технологии, с уплотнением и соблюдением влажного режима для ее схватывания.

Ранее считалось, что на поверхности соприкосновения прута и цементной смеси, при ее усадке и схватывании, образуются силы трения. Но недавние опыты привели к заключительному выводу, что в действительности такие силы отсутствуют. Еще выяснилось, что обжим прута при схватывании смеси негативно влияет на его сопротивляемость выдергиванию.

В какой степени влияет адгезия на прочность связи? При адгезии в местах соединения начинают работать силы притяжения и взаимосвязи на молекулярном уровне. Но при возникновении даже небольших усилий, силы адгезии разрушаются, поэтому их влияние не будет значимым.

Читайте так же:
Силос для цемента погрузка

Результаты испытаний над образцами показывают, что в основном прочность сцепления зависит от состояния поверхности арматуры. Чем более гладкая, даже полированная поверхность, тем быстрее выдергивается стрежень. Первостепенную роль для величины сцепления выполняет периодический профиль (ребра жесткости и выступы). Профилированная поверхность сопротивляется сдвигам сильнее в 3 раза, чем гладкий пруток.

Зависимость длины заделки от напряжения и диаметра сечения

армирование фундамент фото

Возникающее сцепление рассредотачивает нагрузки между стальными прутами и цементным камнем, это особенно нужно, когда в нем начинаются деформации неупругого характера и появляются трещины. Распределение напряжений помогает избежать избыточного расширения трещин.

Напряжения Tbd вдоль стержня располагаются неравномерно. Их максимальные значения Tmax образуются через небольшой интервал от конца, на это указывает эпюра напряжений испытуемого образца, и они не зависят от длины заделки Lan. Их величина может быть больше прочности цементного камня в несколько раз, поэтому в торцах необходимо контролировать плотность укладки бетона к арматуре.

Величину сцепления выражают через отношение среднего напряжения к площади поверхности заделки формулой:Tbd m=NdLan.

Для гладкой арматуры средние значения Tbd m от 2,5 до 4 МПа, а для профилированной до 7 МПа.

Если длину заделки выразить через напряжение N=d2/4, то получим ее выражение:

Прямая пропорциональность формулы показывает, что с увеличением диаметра сечения и напряжения, нужно увеличивать протяженность заделки. При увеличении Tbm прочности бетона можно уменьшить длину заделки, или для ее уменьшения можно применить периодический профиль.

Экспериментальным путем определили, что для прочной связи протяженность заделки при гладких поверхностях прута 30-40 диаметров, а для профилированных 15-20 диаметров.

Также обнаружили разную реакцию опытного образца на продавливание и выдергивание. При продавливании сила взаимосвязи больше, потому что сжатый стержень начинает расширяться поперек и возникает добавочное сопротивление бетона.

Поэтому продольное растягивание стержней предполагает большую длину их заделки, а также ограниченный размер диаметра.

Анкера

Для гладких прутков, без профиля, в торцах необходима анкеровка. На конце балки, где эпюра напряжений показывает максимальные значения, превышающие прочность цементного камня, монтируется анкер. Для гладких прутьев это будет загнутый крюк, петля, поперечный отрезок.

Для сварной сетки из прутьев без профиля функцию анкеров будут выполнять ее крайние поперечные связи.

Профилированная арматура не нуждается в крюках, но у нее может быть отгиб (лапка.)

Длина анкера рассчитываются, и она не менее 15 d анкеруемого прута или 200 мм.

Недостаточное сцепление

При недостаточной связи металла и цементного камня их взаимодействие резко сокращается. Металл уже не может передавать упругие свойства, делая цементный камень жестким, и возникают трещины. В арматуре появляются удлинения, которых не было бы при достаточном сцеплении. Трещины увеличиваются, быстро раскрываются и наступает аварийное состояние конструкции.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector