Дорожные и гидротехнические бетоны - Виды бетона
Характерными представителями бетонов с комплексом нормируемых свойств являются дорожные и гидротехнические бетоны. Эти виды бетонов объединяют обычно жесткие условия эксплуатации и соответственно повышенные требования к свойствам, определяющим их долговечность.
Для дорожного бетона основной прочностной характеристикой является прочность бетона на растяжение при изгибе. Этот параметр нормируется часто и для гидротехнического бетона. При проектировании конструкций обычно используют корреляционную формулу, связывающую прочность бетона на изгиб (Rр. и, МПа) с прочностью бетона на сжатие (Rсж, МПа). бетон гидротехнический дорожный
Степенной характер зависимости отражает уменьшение соотношения Rр. и/Rсж по мере увеличения Rсж, характерное для цементных бетонов. В то же время она не учитывает изменчивость прочности цемента на изгиб (Rц. и) при практически одинаковой активности цемента Rц.
Как известно, Rц. и зависит от многих факторов: химико-минералогического состава клинкера, тонкости помола и зернового состава цемента, вида и содержания добавок. Влияние указанных факторов на Rц. и не всегда оказывается идентичным их влиянию на Rц. Например, по данным Оргпроектцемента при активности клинкера Щуровского завода 46,2 МПа предел прочности на изгиб оказался равен 5,82 МПа, а при активности клинкера Амвросиевского завода 45,7 - 7,08 МПа, т. е на 21,6% больше. Анализ отклонений экспериментальных данных Rр. и бетона и расчетных значений по формуле также показывает, что они достигают 20%.
Все формулы приведенного вида отражают некоторое негативное влияние на Rр. и крупных заполнителей, что согласуется с известными представлениями. Действительно, при Ц/В=2,5 характерном, как правило, при стандартном испытании цементно-песчаного раствора и рекомендуемых значениях коэффициента А для рядовых материалов по формуле (6.4) - 0,39, (6.5) - 0,4 и (6.6) - 0,42 Rр. и будет соответственно равной 0,936Rц. и, 0,92Rц. и и 0,924Rц. и. Для сравнения Rсж, как следует из формулы, при Ц/В=2,5 и А=0,6 равна 1,2Rц. В наибольшей мере влияние особенностей заполнителей на прочность бетона при изгибе исследовано И. М. Грушко с сотрудниками. Ими приведены значения А 1 и А 2 в формуле в зависимости от качественных особенностей песка и щебня и показано, что применение известнякового и фракционированного шлакового щебня позволяет довести Rр. и до 1.08Rц. и.
Для определения Rр. и по формуле рассчитывали сначала прочность бетона на сжатие Rсж по выражению, при этом активность цемента принимали равной его марке при данном значении Rц. и.
Величины Rр. и, вычисленные по формулам при указанном выше допущении, достаточно близки и отклонения расчетных значений при правильном выборе коэффициентов не превышают 3%. Отклонения несколько повышаются при использовании формулы, однако остаются при этом сравнительно низкими (до 8...10%) при минимально допустимых соотношениях Rц. и и Rц, рекомендуемых ДСТУ. Во многих случаях фактическое соотношение Rц. и и Rц оказывается значительно выше нормативного, и тогда расчетные значения Rр. и по формуле оказываются заниженными. Выбор формул для определения Rр. и бетона также как и ряда других показателей нормируемых свойств в значительной мере должен определяться имеющейся исходной информацией.
Предложено значительное число эмпирических формул, связывающих с прочностью при сжатии ряд других физико-механических свойств (Рі): прочность при осевом растяжении, износостойкость, кавитационную стойкость, ударную стойкость и др. В большинстве случаев такие зависимости представлены функциями с некоторыми усредненными коэффициентами. Для задач МПСБ указанные зависимости целесообразно применять с соответствующими коэффициентами, учитывающими специфическое влияние особенностей цемента и заполнителей. Оно может быть весьма существенным, что снижает уровень корреляции.
По данным применение щебня из доменных или электрофосфорных шлаков взамен гранитного увеличивает Rо. р на 26...73%. Совместное введение щебня и песка из плотного известняка взамен гранитного щебня и кварцевого песка в другой работе позволило увеличить прочность при осевом растяжении с 4,97 до 6,32 МПа, т. е. на 27%.
Алгоритмы для проектирования составов бетона с комплексом нормируемых свойств соответствуют общей схеме, рассмотренной ранее, но учитывают выбранные расчетные зависимости. Экспериментальная проверка показала достаточно высокую сходимость результатов расчета, полученных двумя способами.
Для массивного гидротехнического бетона необходимо учитывать тепловыделение, с которым связана достигаемая к определенному сроку твердения температура бетона.
Примеры реализации алгоритмов проектирования составов дорожного и гидротехнического немассивного бетона
Запроектировать состав цементного бетона для покрытия автомобильной дороги с классом по прочности на сжатие В 20. Марка бетона по морозостойкости - F300. Подвижность бетонной смеси ОК=2...4 см.
Исходные материалы: портландцемент М 500, нормальная густота НГ=25,5%; кварцевый песок с модулем крупности Мк=2,2, содержанием отмучиваемых примесей 2,5%, истинной плотностью =2,67 кг/л, насыпной плотностью =1,55 кг/л, пустотностью 42%; гранитный щебень фракции 5-40 мм с истинной плотностью =2,7 кг/л, насыпной плотностью =1,4 кг/л, пустотностью 48%, содержанием отмучиваемых частиц 0,8%.
В бетонную смесь вводится воздухововлекающая добавка.
Запроектировать состав бетона для облицовки стенок водоема классов по прочности на сжатие В 15, осевое растяжение Вt1,2; растяжение при изгибе Вtв 2,4; с маркой по морозостойкости F300 и коэффициентом фильтрации в 28-суточном возрасте Кф=1,5.10-10 см/с. Осадка конуса бетонной смеси 2...4см.
Для задач проектирования составов бетона с заданным тепловыделением необходимо использовать экспериментально определенные значения. Расчет q возможен лишь для самых ориентировочных оценок. Применение с этой целью известной аддитивной формулы, учитывающей вклад отдельных минералов целесообразно для оценки q клинкера, когда известен его химико-минералогический состав. Эта формула, однако, не учитывает влияние на тепловыделение цемента многих факторов и, прежде всего, содержания минеральных и других добавок.
Зависимости отражают решающее влияние на удельное тепловыделение вклада гидратации трехкальциевого силиката, являющегося основным источником экзотермии цемента и одновременно решающим фактором, влияющим на активность цемента. Вместе с тем, две приведенные формулы не являются в достаточной мере совместимыми. Формула отражает аддитивный характер влияния минералогического состава цемента на его экзотермический эффект, в то же время известно, что активность цемента не является его аддитивной функцией.
На активность цемента весьма существенно сказывается тонкость помола цемента, в то время как на величину тепловыделения она оказывает заметное влияние лишь в первые сроки твердения. Увеличение удельной поверхности цемента сверх 400 м 2/кг практически уже не вызывает прироста теплового эффекта после 4...5 сут. твердения.
Сложность задач проектирования составов массивного гидротехнического бетона заключается в необходимости увязки В/Ц и В, определяющих расход цемента, а также вида применяемого цемента и добавок, с требованиями обеспечить прочностные свойства, морозостойкость, водонепроницаемость с необходимым тепловыделением (Q). В еще большей мере усложняется поиск оптимальных решений, включающий не только сравнительные расчеты стоимости различных рецептурных вариантов, но и технологических решений, направленных на регулирование начальной температуры бетонной смеси, охлаждение бетона в процессе твердения.
Похожие статьи
-
Дорожные и гидротехнические бетоны - Виды бетонов
Характерными представителями бетонов с комплексом нормируемых свойств являются дорожные и гидротехнические бетоны. Эти виды бетонов объединяют обычно...
-
Гидротехнические бетоны - Производство бетонных и железобетонных работ
Гидротехнические бетоны, в отличие от бетонов промышленного и гражданского назначения имеют ряд особенностей. Их применяют для возведения сооружений в...
-
Виды тяжелого бетона - Развитие технологии тяжелого бетона
В строительстве наиболее широко используют обычный тяжелый бетон плотностью 1600 -2500 кг/куб. м. на заполнителях из горных пород (граните, известняке,...
-
Факторы, влияющие на свойства бетонной смеси и бетона - Изготовление железобетонных колонн
Существует множество факторов, влияющих на прочность и другие свойства бетона (к примеру, состав цемента и его марочная прочность, очень часто...
-
Важнейшей проблемой строительства является дальнейшее совершенствование технологии бетона и железобетона, главным образом, позиции экономии цемента,...
-
Исследование влияния состава и температуры на свойства бетонной смеси. Из анализа литературных данных следует отметить, что большинство авторов считают,...
-
Описание свойств материалов в составе бетона - Изготовление железобетонных колонн
Цемент Портландцемент (англ. Portland cement ) -- гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Это вид...
-
Порядок выполнения работы, Пример расчета состава бетона - Расчет состава тяжелого бетона
1. На лабораторном занятии студенты изучают теоретические предпосылки и этапы расчета состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов. 2. Каждый...
-
Ускорение твердения бетона позволяет быстрее получить изделия с отпускной прочностью, повысить оборачиваемость форм и другого оборудования, а так же...
-
Основные характеристики пенобетона - Ячеистые бетоны
Неавтоклавный пенобетон наряду с высокими тепло - и звукоизоляционными свойствами имеет низкие коэффициенты усадки и водопоглощения, обладает высокой...
-
Основные составляющие бетонной смеси - Развитие технологии тяжелого бетона
Для приготовления тяжелых бетонов применяют портландцемент, пластифицированный портландцемент, портландцемент с гидравлическими добавками,...
-
Литой бетон -- порошкообразное вещество на основе цемента, песка и пластификаторов. К литым самоуплотняющимся бетонным смесям относятся смеси, не имеющие...
-
Характеристика применяемых материалов При выполнении исследования для сопоставления результатов при определении свойств бетонных смесей и бетонов в...
-
Исследование свойств и технологий многокомпонентных цементов проводились в 30-х, а затем в 50-х годах. Были разработаны составы вяжущих, позволяющие...
-
Расчет состава бетона - Изготовление железобетонных колонн
Разработать параметры получения тяжелого бетона марки 500 для колонн предварительно - напряженных для промзданий. Размеры колонн выбрать по своему...
-
Влияние сухого жаркого климата на технологию бетона Районы с сухим жарким климатом характеризуются большими перепадами температуры, относительной...
-
История возникновения бетона. Виды бетонных смесей Трудно точно сказать, где и когда появился бетон, так как начало его зарождения уходит далеко вглубь...
-
Основные части любого бетона - это щебень, песок, цемент и вода. Процесс бетонирования - процесс перехода бетона из жидкой фазы в твердую. Но для...
-
Бетоны термосного твердения - Виды бетона
Задачи проектирования состава бетона при выдерживании конструкции методом термоса преследуют цель определить такое соотношение компонентов бетонной...
-
Основные технико-экономические показатели тяжелого бетона - Технология производства тяжелого бетона
Экономический эффект, достигаемый при применении высокопрочного бетона, заключается в том, что при более высокой стоимости данного материала по сравнению...
-
Ячеистые теплоизоляционные бетоны. Общие характеристики - Ячеистые бетоны
Ячеистые бетоны классифицируются в первую очередь по способу получения пористой структуры на газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры...
-
Бетоны с активными минеральными добавками - Виды бетона
В технологии бетона все шире применяют активные минеральные компоненты (активные наполнители) для экономии цемента и улучшения ряда...
-
Пропариваемые бетоны - Виды бетона
При проектировании составов пропариваемого бетона в отличие от бетона нормального твердения, кроме проектной или марочной прочности через 28 сут,...
-
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ - Характеристика технологии легких бетонов
Рациональный выбор исходных материалов является важным фактором обеспечения требуемых технических, технологических и экономических характеристик бетона....
-
Бетоны термосного твердения - Виды бетонов
Задачи проектирования состава бетона при выдерживании конструкции методом термоса преследуют цель определить такое соотношение компонентов бетонной...
-
Технико-экономические показатели - Литой бетон
Экономически обосновано использование литых бетонов в случае, когда бетон низкой прочности готовят на высокопрочном цементе. Тогда расход цемента...
-
Бетоны с активными минеральными добавками - Виды бетонов
В технологии бетона все шире применяют активные минеральные компоненты (активные наполнители) для экономии цемента и улучшения ряда...
-
Основные свойства продукции - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Прочность и плотность являются главными показателями качества ячеистого бетона. Плотность, колеблющаяся от 300 до 1200 кг/м^3, косвенно характеризует...
-
Жаркая сухая погода вносит серьезные осложнения в технологию бетонных работ, вызывая увеличение водоподребности бетонной смеси при повышении ее...
-
Виды бетонов их свойства, Свойства бетонов и основные термины - Развитие технологии тяжелого бетона
Свойства бетонов и основные термины Бетон - это искусственный камневидный строительный материал, получаемый в результате затвердевания предварительно...
-
Современное скоростное и, прежде всего зимнее, монолитное домостроение диктует заданный темп возведения этажа на захватке 7--10 дней, что вызывает...
-
Расчет составов легких бетонов направлен на предварительное определение расходов входящих в них компонентов, обеспечивающих при заданных условиях...
-
Бетономешалка - это один из обязательных атрибутов любой строительной площадки, который помогает частично автоматизировать процессы приготовления...
-
Бетонные покрытия устраивают одинаковой толщины по всей ширине проезжей части с односкатным поперечным профилем для проезжей части с разделительной...
-
Бетонные покрытия при пониженных температурах воздуха строят с целью увеличения продолжительности строительного сезона. Эти работы требуют дополнительных...
-
Использование в дорожном строительстве зол и шлаков ТЭС - Технология строительства дорожного полотна
Одним из основных потребителей топливных зол и шлаков является дорожное строительство, где они используются для устройства подстилающих и нижних слоев...
-
Для устройства дорожных оснований из грунтов, укрепленных шламонефелиновыми вяжущими, разрешается применять все виды и разновидности крупнообломочных,...
-
Для укрепления естественных и техногенных грунтов применяют следующие основные минеральные вяжущие материалы: - портландцемент, шлакопортландцемент по...
-
Область применения - Литой бетон
Литой бетон был разработан для заливки таких мест, где применение обычного бетона затруднено. То есть, в местах где невозможно использовать...
-
Строительство автомобильных дорог - Строительство дорожных покрытий
При строительстве автомобильных дорог применяют разнообразные строительные материалы, которые по происхождению и особенностям переработки могут быть...
Дорожные и гидротехнические бетоны - Виды бетона