Реферат: Строительные материалы (лекции за 2-й курс)

Общие сведения остроительных материалах.

В процессе строительства,эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкциииз которых они возводятся подвергаются различным физико-механическим,физическим и технологическим воздействиям. От инженера-гидротехника требуетсясо знанием дела правильно выбрать материал, изделия или конструкцию котораяобладает достаточной стойкостью, надёжностью и долговечностью для конкретныхусловий.

ЛЕКЦИЯ №1

 Общие сведения о строительных материалах и ихосновные свойства.

Строительные материалы иизделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различныхзданий и сооружений, делятся на природные и искусственные, которые в своюочередь подразделяются на две основные категории: к первой категории относят:кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др. Их применяют при возведенииразличных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов). Ко второйкатегории -  специального назначения:гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические и др.

Основными видами строительных материалов и изделийявляются: каменные природные строительные материалы из них; вяжущие материалынеорганические и органические; лесные материалы и изделия из них; металлическиеизделия. В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатациизданий и сооружений подбираются соответствующие строительные материалы, которыеобладают определёнными качествами и защитными свойствами от воздействия на нихразличной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материалдолжен обладать определёнными строительно-техническими свойствами. Например,материал для наружных стен зданий должен обладать наименьшей теплопроводностьюпри достаточной прочности, чтобы защищать помещение от наружного холода;материал сооружения гидромелиоративного назначения – водонепроницаемостью истойкостью к попеременному увлажнению и высыханию; материал для покрытия дорого(асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобывыдержать нагрузки от транспорта.

Классифицируя материалы и изделия, необходимопомнить, что они должны обладать хорошими свойствамии качествами. 

Свойство – характеристика материала,проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации.

Качество – совокупность свойств материала,обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям всоответствии с его назначением.

Свойства строительных материалов и изделийклассифицируют на три основные группы: физические,механические, химические, технологические и др.

К химическим относят способность материаловсопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменныереакции приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальныхсвойств: растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения,твердение.

Физические свойства: средняя, насыпная,истинная и относительная плотность; пористость, влажность, влагоотдача,теплопроводность.

 Механическиесвойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге,упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость.

Технологические свойства:удобоукладываемость,  теплоустойчивость,плавление, скорость затвердевания и высыхания.

Физические и химические свойстваматериалов.

Средняя плотность ρ0  массыm единицы объёма V1 абсолютно сухого материала в естественномсостоянии; она выражается в г/см3, кг/л, кг/м3.

Насыпная плотность сыпучих материалов ρн  массы m единицы объёма Vн просушенногосвободно насыпанного материала; она выражается в г/см3, кг/л, кг/м3.

Истинная плотность ρ  массы m единицы объёма V материала в абсолютно плотном состоянии; она выражается вг/см3, кг/л, кг/м3.

Относительная плотность ρ(%)– степень заполнения объёмаматериала твёрдым веществом; она характеризуется отношением общего объёматвёрдого вещества Vвматериале ко всему объёму материала V1       или отношением средней плотности материала ρ0к еёистинной плотности ρ: <img src="/cache/referats/16383/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">  или  <img src="/cache/referats/16383/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

Пористость П  — степеньзаполнения объёма материала порами, пустотами, газо-воздушными включениями:

для твёрдых материалов: <img src="/cache/referats/16383/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">  для сыпучих: <img src="/cache/referats/16383/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

Гигроскопичность  — способность материала поглощать влагу изокружающей среды и сгущать её в массе материала.

Влажность W(%)– отношение массы воды в материале mв=m1-m  к массе его в абсолютносухом состоянии m:  <img src="/cache/referats/16383/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> 

Водопоглащение В– характеризует способность материала присоприкосновении с водой впитывать и удерживать её в своей массе. Различаютмассовое Вм и объёмное Во водопоглащение.

Массовое водопоглащение (%)– отношение массы поглощённой материаломводы mвк массе материала в абсолютно сухом состоянии m: <img src="/cache/referats/16383/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Объёмное водопоглащение (%)– отношение объёма поглощённой материаломводы mв/ρвк его объёму вводонасыщенном состоянии V2: <img src="/cache/referats/16383/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031">

Влагоотдача– способность материалаотдавать влагу.

Механические свойстваматериалов.

Предел прочности при сжатии R– отношение разрушающейнагрузки Р(Н) к площади сеченияобразца F(см2). Онзависит от размеров образца, скорости приложения нагрузки, формы образца,влажности.

Предел прочности прирастяжении Rр — отношение разрушающейнагрузки Р к первоначальной площадисечения образца F.

 Предел прочности при изгибе Rи– определяют на специально изготовленных балочках.

Жёсткость– свойство материала даватьнебольшие упругие деформации.

Твёрдость– способность материала(металла, бетона, древесины) сопротивляться прониканию в него под постояннойнагрузкой стального шарика.

ЛЕКЦИЯ №2

Природныекаменные материалы.

Классификацияи основные виды горных пород.

В качестве природныхкаменных материалов в строительстве используют горные породы, которые обладаютнеобходимыми строительными свойствами.

По геологической классификации горные породыподразделяют на три типа:

1) изверженные (первичные), 2) осадочные (вторичные) и 3) метаморфические (видоизменённые).

1) Изверженные(первичные) горные породы образовались при остывании поднявшейся из глубинземли расплавленной магмы. Строения и свойства изверженных горных пород в значительнойстепени зависят от условия остывания магмы, в связи с чем эти породыподразделяют на глубинные и излившиеся.

Глубинные горные породыобразовались при медленномостывании магмы в глубине земной коры при больших давлениях вышележащих слоёвземли, что способствовало формированию пород с плотной зернисто-кристаллическойструктурой, большой и средней плотностью, высоким пределом прочности присжатии. Эти породы обладают малым водопоглащением  и высокой морозостойкостью. К этим породамотносят гранит, сиенит, диорит, габбро и др.

Излившиеся породыобразовались в процессевыхода магмы на земную поверхность при сравнительно быстром и неравномерномохлаждении. Наиболее распространёнными излившимися породами являются порфир,диабаз, базальт, вулканические рыхлые породы.

2) Осадочные (вторичные)горные породы образовались из первичных (изверженных) горных пород подвоздействием температурных перепадов, солнечной радиации, действия воды,атмосферных газов и др. В связи с этим осадочные горные породы подразделяют на обломочные (рыхлые), химические и органогенные.

К обломочнымрыхлым горным породамотносят гравий, щебень, песок, глину.

Химические осадочные породы: известняк, доломит, гипс.

Органогенные горные породы: известняк-ракушечник,диатомит, мел.

3) Метаморфические(видоизменённые) горные породы образовались из изверженных и осадочныхгорных пород под влиянием высоких температур и давлений в процессе поднятия иопускания земной коры. К ним относят глинистый сланец, мрамор, кварцит.

Классификация и основные виды природных каменных материалов.

Природные каменные материалы иизделия получают путём обработки горных пород.

По способу получениякаменные материалы подразделяют на рваный камень (бут) – добывают взрывнымспособом; грубоколотый камень – получают раскалыванием без обработки; дроблёный– получают дроблением (щебень, искусственный песок); сортированный камень(булыжник, гравий).

Каменные материалы по формеделят на камни неправильной формы (щебень, гравий) и штучные изделия, имеющиеправильную форму (плиты, блоки).

Щебень – остроугольныекуски горных пород размером от 5 до 70 мм, получаемые при механическом илиприродном дроблении бута (рваный камень) или естественных камней. Егоиспользуют в качестве крупного заполнителя для приготовления бетонных смесей, устройстваоснований.

Гравий – окатанные кускигорных пород размером от 5 до 120 мм, также используется для приготовленияискусственных гравийно-щебёночных смесей.

– рыхлая смесь зёрен горныхпород размером от 0,14 до 5 мм. Он образуется обычно в результате выветриваниягорных пород, но может быть получен и искусственным путём – дроблением гравия, щебня, и кусков горных пород.

 

ЛЕКЦИЯ №3

Гидротационные (неорганические) вяжущиевещества.

1.<span Times New Roman"">    

Воздушные вяжущие вещества.

2.<span Times New Roman"">    

Гидравлические вяжущие вещества.

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Wingdings">Œ

Гидротационными(неорганическими) вяжущими веществами называют тонко измельченные материалы(порошки), которые при смешивании с водой образуют пластичное тесто, способноев процессе химического взаимодействия с ней затвердевать, набирать прочность,связывая при этом в единый монолит введённые в него заполнители, обычно каменные материалы (песок, гравий,щебень), образуя тем самым искусственный камень типа песчаника, конгломерата.

Гидротационные вяжущиеподразделяют на воздушные (твердеющиеи набирающие прочность только в воздушной среде) и гидравлические (твердеющие во влажной, воздушной среде и подводой).

Строительная воздушнаяизвесть CaO – продукт умеренного обжигапри 900-1300°С природных карбонатных пород CaCO3,содержащих до 8% глинистых примесей (известняк, доломит, мел и др. ). Обжигосуществляют в шахтах и вращающихся печах. Наиболее широкое распространениеполучили шахтные печи. При обжиге известняка в шахтной печи движущийся в шахтесверху вниз материал проходит последовательно три зоны: зону подогрева (сушкасырья и выделение летучих веществ), зону обжига (разложение веществ) и зонуохлаждения. В зоне подогрева известняк нагревается до 900°С за счёттепла поступающего из  зоны обжига отгазообразных продуктов горения. В зоне обжига происходит горение топливаи разложение известняка CaCO3 на известь CaO и двуокись углерода CO2 при1000-1200°С. В зоне охлаждения обожжённый известняк охлаждается до80-100°С двигающимся снизу вверх холодным воздухом.

В результате обжига полностьютеряется двуокись углерода и получается комовая, негашёная известь в видекусков белого или серого цвета. Комовая негашёная известь является продуктом,из которого получают разные виды строительной воздушной извести: молотуюпорошкообразную негашёную известь, известковое тесто.

Строительную воздушную известьразличного вида используют при приготовлении кладочных и штукатурных растворов,бетонов низких марок (работающих в воздушно-сухих условиях), изготовленииплотных силикатных изделий (кирпича, крупных блоков, панелей), получении смешанныхцементов.

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Wingdings">

Гидротехнические игидромелиорационные сооружения и конструкции работают в условияхпостоянного воздействия воды. Эти тяжёлые условия эксплуатации конструкций исооружений требуют применения вяжущих веществ, обладающих не только необходимымипрочностными свойствами, но и водостойкостью, морозостойкостью и коррозионнойстойкостью. Такими свойствами обладают гидравлические вяжущие вещества.

Гидравлическую известьполучают умеренным обжигом природных мергелей и мергелистых известняков при 900-1100°С.Мергель и мергелистый известняк идущие для производства гидравлической известисодержат от 6 до 25% глинистых и песчаных примесей. Её гидравлические свойствахарактеризуются гидравлическим (или основным) модулем (m),представляющим отношение в процентах содержания окислов кальция к содержаниюсуммы окислов кремния, алюминия и железа:

<img src="/cache/referats/16383/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

Гидравлическая известь – медленно схватывающееся имедленнотвердеющее вещество. Её применяют для приготовления строительныхрастворов, низкомарочных бетонов, легких бетонов, при получении смешанныхбетонов.

Портландцемент– гидравлическое вяжущее вещество,получаемое путём совместного, тонкого помола клинкера и двуводного гипса. Клинкера– продукт обжига до спекания (при t>1480°С) однородной,определённого состава природной или сырьевой смеси известняка или гипса.Сырьевую  массу обжигают во вращающихсяпечах.

Портландцемент как вяжущее вещество используют приприготовлении цементных растворов и бетонов.

 Шлакопортландцемент-  в своём составе имеет гидравлическую добавкув виде гранулированного, доменного или электротермофосфорного шлака.,охлаждаемого по специальному режиму. Его получают путём совместного помолапортландцементного клинкера (до 3,5%), шлака (20…80%), и гипсового камня (до 3,5% ). Шлакопортландцемент имеетмедленное нарастание прочности в начальные сроки твердения, однако в дальнейшемскорость нарастания прочности нарастает. Он чувствителен к окружающейтемпературе, стоек при воздействии на него мягких сульфатных вод, имеет пониженнуюморозостойкость.

Карбонатный портландцементполучают путём совместногопомола цементного клинкера с 30% известняка. Он обладает пониженнымтепловыделением при твердении, повышенной стойкостью.

ЛЕКЦИЯ №4

Строительные растворы.

Общие сведения.

Строительные растворы  представляют собой тщательно отдозированныемелкозернистые смеси, состоящие из неорганического вяжущего вещества (цемент,известь, гипс, глина), мелкого заполнителя (песка, дроблёного шлака), воды и внеобходимых случаях добавок (неорганических или органических). Всвежеприготовленном состоянии их можно укладывать на основание тонким слоем,заполняя все его неровности. Они не расслаиваются, схватываются, твердеют инабирают прочность, превращаясь в камневидный материал. Строительные растворыиспользуют при каменных кладках, отделочных, ремонтных и др. работах. Ихклассифицируют по средней плотности: тяжёлые с средней ρ=1500кг/м3, лёгкие со средней ρ<1500кг/м3. По назначению: гидроизоляционные,талтопогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др.

Растворы приготовленные наодном виде вяжущего вещества, называют простыми, из нескольких вяжущих веществсмешанными (цементно-известковый). Строительные растворы приготовленные навоздушных вяжущих, называют воздушными (глиняные, известковые, гипсовые).Состав растворов выражают двумя (простые 1:4) или тремя (смешанные 1:0,5:4)числами, показывающие объёмное соотношение количества вяжущего и мелкогозаполнителя. В смешанных растворах первое число выражает объёмную частьосновного вяжущего вещества, второе – объёмную часть дополнительного вяжущеговещества по отношению к основному. В зависимости от количества вяжущеговещества и мелкого заполнителя растворные смеси подразделяют на жирные – с содержанием большогоколичества вяжущего вещества. Нормальные– с обычным содержанием вяжущего вещества. Тощие– содержащие относительно небольшое количество вяжущего вещества(малопластичные).

Для приготовлениястроительных растворов лучше использовать песок с зёрнами, имеющими шероховатуюповерхность. Песок предохраняет раствор от растрескивания при твердении,снижает его стоимость.

Гидроизоляционные растворы(водонепроницаемые)– цементные растворы состава 1:1 – 1:3,5 (обычно жирные), в которыедобавляют церезит, амоминат натрия, нитрат кальция, хлористое железо, битумнуюэмульсию.

Церезит– представляет массу белогоили  жёлтого цвета, получаемую изанилиновой кислоты, извести, аммиака. Церезит заполняет мелкие поры,увеличивает плотность раствора, делая его водонепроницаемым.

Для изготовления гидроизоляционныхрастворов используют портландцемент, сульфатостойкий  портландцемент. В качестве мелкогозаполнителя в гидроизоляционных растворах используют песок.

Кладочные строительныерастворы–используют при кладке каменных стен, подземных сооружений. Они бываютцементно-известковые, цементно-глиняные, известковые и цементные.

Отделочные (штукатурные)растворы-  подразделяют по назначению на наружныеи внутренние, по расположению в штукатурке на подготовительные и отделочные.

Акустические растворы– лёгкие растворы,обладающие хорошей звукоизоляцией. Приготовляют эти растворы изпортландцемента, шлакопортландцемента, извести, гипса и др. вяжущих веществ сиспользованием в качестве заполнителя лёгких пористых материалов (пемзы,перлита, керамзита, шлака).

ЛЕКЦИЯ №5

Обычный бетонна гидротационных вяжущих веществах.

1.<span Times New Roman"">    

Материалы для обычного(тёплого) бетона.

2.<span Times New Roman"">    

Проектирование составабетонной смеси.

<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Wingdings">Œ

Бетон– искусственный каменныйматериал, получаемый в результате затвердевания бетонной смеси, состоящий вотдозированных в определённом соотношении гидротационных вяжущих веществ(цементирующих), мелких (песок) и крупных (щебень, гравий) заполнителей, воды ив необходимых случаях добавок.

Цемент. При приготовлении бетоннойсмеси применяемый вид цемента и его марка зависят от условий работы будущейбетонной конструкции или сооружения, их назначения, способов производстваработ. 

Вода. Для приготовления бетоннойсмеси применяют обычную питьевую воду, не содержащую вредных примесей,препятствующих твердению цементного камня. Запрещается применять дляприготовления бетонной смеси сточные, производственные, или бытовые воды,болотные воды.

Мелкий заполнитель. В качестве мелкогозаполнителя применяют природный или искусственный песок. Размер зёрен от 0,14до 5 мм истинная плотность более ρ>1800кг/м3.Искусственный песок получают путём дробления плотных, тяжёлых горных пород. Приоценке качества песка определяют его истинную плотность, среднюю насыпнуюплотность, межзерновую пустотность, влажность, зерновой состав и модуль крупности.Кроме того, следует исследовать дополнительные качественные показатели песка – форму зёрен (остроугольность,окатаимость… ),  шероховатость и др. Зерновойили гранулометрический состав песка должен отвечать требованиям ГОСТ 8736-77.Его определяют путём просеивания просушенного песка через набор сит сотверстиями размером 5,0; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14 мм. В результатепросеивания навески песка через  этотнабор сит на каждом из них остаётся остаток, называемый частным ai. Его находят как отношение массы остатка на данном сите miк массе всей навески песка m:

<img src="/cache/referats/16383/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033">

Кроме частных остатковнаходят полные остатки А, которыеопределяют как сумму всех частных остатков в % на вышележащих ситах + частный остаток на данном сите:

<img src="/cache/referats/16383/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

По результатам просеиванияпеска определяют его модуль крупности:

<img src="/cache/referats/16383/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

       где А – полныеостатки на ситах, %.

По модулю крупностиразличают песок крупный (Мк>2,5),средний (Мк=2,5…2,0),мелкий (Мк=2,0…1,5), оченьмелкий (Мк=1,5…1,0) .

<img src="/cache/referats/16383/image023.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1026">Путём нанесения кривойпросеивания песка на график допускаемого зернового состава определяютпригодность песка для изготовления бетонной смеси.

1- кривая лабораторногопросеивания соответственно для песка и крупного заполнителя.

Большое значения в подборепеска для бетонной смеси имеет его межзерновая пустотность Vп(%), которую определяют поформуле:

<img src="/cache/referats/16383/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

ρн.п– насыпная плотность песка, г/см3;

ρ– истинная плотность песка, г/см3;

В хороших песках межзерноваяпустотность составляет 30…38%, в разнозернистых – 40…42%.

Крупный заполнитель. В качестве крупногозаполнителя бетонной смеси применяют природный или искусственный щебень либогравий с крупностью зёрен от 5 до 70мм.

Чтобы обеспечить оптимальныйзерновой состав крупный заполнитель делят на фракции в зависимости отнаибольшей крупности зёрен  Днаиб.; При Днаиб=20мм крупныйзаполнитель имеет две фракции: от 5 до 10 мм и от 10 до 20 мм;

При Днаиб=40мм – три фракции: от 5 до 10 мм; от 10 до 20 мми от 20 до 40 мм;

При Днаиб=70мм – четыре фракции: от 5 до 10 мм; от 10 до 20мм; от 20 до 40 мм; от 40 до 70 мм. Большое влияние на расход цемента приприготовлении бетонной смеси имеет показатель межзерновой пустотности крупногозаполнителя Vп.кр(%),которую определяют с точностьюдо 0,01% по формуле:

<img src="/cache/referats/16383/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

ρн.кр– средняя насыпная плотность крупного заполнителя.

ρк.кус– средняя плотность крупного заполнителя в куске.

Показатель межзерновойпустотности должен быть минимальным. Меньшим его значение можно получить путёмподбора оптимального зернового состава крупного заполнителя.

Зерновой состав крупногозаполнителя устанавливают в результате просеивания просушенного крупногозаполнителя набором сит с отверстиями размером 70; 40; 20; 10; 5 мм с учётомего максимальной Днаиб иминимальной Днаимкрупности.

Щебень– обычно искусственныйрыхлый материал с неокатанными шероховатыми зёрнами, получаемый путём дроблениягорных пород, крупного природного гравия или искусственных камней. Дляопределения пригодности щебня необходимо знать: истинную плотность горнойпороды,  среднюю плотность щебня, среднююнасыпную плотность щебня, относительную межзерновую пустотность и влажностьщебня

Гравий– рыхлый природный материалс окатанными, гладкими зёрнами, образовавшийся в процессе физическоговыветривания горных пород. К гравию предъявляют те же требования что и к щебню.

Добавки. Введение добавок в цемент,растворную или бетонную смесь является простым и удобным способом повышениякачества цемента, растворного камня и бетона. Позволяющим значительно улучшитьне только их свойства но и технические, эксплуатационные показатели. Добавкииспользуют при производстве вяжущих веществ, приготовлении строительныхрастворов и бетонных смесей. Они позволяют изменить качество бетонной смеси исамого бетона; воздействуя на удобоукладываемость, механическую прочность,морозостойкость, трещиностойкость, водостойкость,  водонепроницаемость, теплопроводность,стойкость к окружающей среде.

К основным свойствамбетонной смеси относят связность (способность сохранять её однородность, нерасслаиваясь при транспортировке, выгрузке), однородность, водоудерживающуюспособность (значительную роль играет в образовании структуры бетона,приобретении им прочности, водонепроницаемости и морозостойкости),удобоукладываемость (способность её быстро с минимальной затратой энергииприобретать необходимую конфигурацию и плотность, обеспечивая получение бетонавысокой плотности).

Свежеприготовленная бетоннаясмесь должна быть хорошо перемешана (однородна), пригодна к транспортировке наместо укладки с учётом погодных условий, при этом сопротивляться водоотделению и расслоению.

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Wingdings">

В задачу проектирования иподбора состава бетонной смеси входит выбор необходимых материалов (вяжущеговещества и др. компонентов) и установление их оптимального количественногосоотношения. На основе этого получают бетонную смесь с заданнымитехнологическими свойствами, а также максимально  экономичный и долговечный бетон, отвечающийпроектным и эксплуатационным требованиям при минимально возможном расходецемента. Следовательно, бетонная смесь запроектированного состава должнаобладать нерасслаивоемостью, необходимой удобоукладываемостью, связностью, абетон, изготовленный из этой смеси – требуемыми свойствами: плотностью,прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью.

Наиболее простой способпроектирования состава бетонной смеси – расчёт по абсолютным объёмам, в основекоторого принято, что приготовленная, уложенная и уплотнённая бетонная смесь недолжна иметь пустот.

Проектирование состававыполняют с использованием действующих рекомендаций и нормативных документов втакой последовательности:

1.<span Times New Roman"">    

Назначают для заданной марки бетона Rбрациональную марку цемента Rц.

2.<span Times New Roman"">    

Определяют водоцементное отношение В/Ц, для обычного бетона с В/Ц ≥0,4:В/Ц=А·Rц/(Rб+0,5А·Rц); где Rц– марка цемента; Rб– марка бетона; А– коэффициент учитывающий качество используемых компонентов.

3.<span Times New Roman"">    

Назначают ориентировочный расход воды на 1м3 бетонной смеси.Расход воды, необходимый для получения бетонной смеси заданной подвижности,зависит не только от вида и наибольшей крупности заполнителя, но и от формы ишероховатости зёрен.

4.<span Times New Roman"">    

Рассчитывают расход цемента (кг на 1м3 бетона) по найденномуотношению В/Ц и принятомуориентировочному расходу воды: <img src="/cache/referats/16383/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> ;

5.<span Times New Roman"">    

Вычисляют расход заполнителей исходя из условия, чтобы сумма абсолютныхобъёмов всех составляющих материалов бетона была равно 1м3 уложеннойи уплотнённой бетонной смеси:

<img src="/cache/referats/16383/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

Ц, В, П, Кр– расходы цемента, воды, песка, крупного заполнителя на 1м3смеси, кг.

ρц, ρв, ρп, ρкр– плотность этихматериалов, кг/м3;

<img src="/cache/referats/16383/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1040"><img src="/cache/referats/16383/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1041">их абсолютные объёмы, м3.

Формулы для определениярасхода заполнителей (кг на 1м3 бетона):

  крупного заполнителя:

<img src="/cache/referats/16383/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

r– коэф. раздвижки зёренкрупного заполнителя, принимается ориентировочно (табличные данные)

Пкр– пустотность крупного заполнителя.

Ρн.кр– насыпная плотность крупного заполнителя.

  мелкого заполнителя (песка):

<img src="/cache/referats/16383/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1043">

6.<span Times New Roman"">    

Вычисляют расчётную среднюю плотность бетонной смеси:

<img src="/cache/referats/16383/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

и коэффициент выхода бетона:

<img src="/cache/referats/16383/image043.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

Коэффициент выхода бетона β должен быть в  пределах 0,55…0,75.

Запроектированный составбетонной смеси уточняют на пробных замесах. На них же проверяют подвижностьбетонной смеси. Если подвижность бетонной смеси окажется больше требуемой, то взамес небольшими порциями добавляют воду и цемент, сохраняя при этом постояннымотношение В/Ц до тех пор, покаподвижность бетонной смеси станет равной заданной. Если подвижность окажетсябольше заданной то в неё добавляют песок и крупный заполнитель (порциями по 5%первоначального количества), сохраняя выбранное отношение В/Ц. По результатам пробных замесов вносят коррективы взапроектированный состав бетонной смеси, учитывая что в производственныхусловиях используемые песок и крупный заполнитель находятся во влажномсостоянии, а крупный заполнитель имеет некоторое водопоглащение, расход (л) требуемой воды на приготовление 1м3бетонной смеси уточняют по формуле:

<img src="/cache/referats/16383/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

В–расход найденной (расчётной) воды, л/м3

П, Кр– расход песка и крупного заполнителя, кг/м3

Wп,Wкр– влажность песка и крупногозаполнителя, %.

Вкр – водопоглащение крупного заполнителя, %.

ЛЕКЦИЯ №6

1.<span Times New Roman"">        

2.<span Times New Roman"">        

Гидротехнический бетон.

3.<span Times New Roman"">        

Бетоны специальных видов.

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Wingdings">Œ

Бетонные смесиприготавливают на стационарных бетонных заводах или в передвижныхбетоносмесительных установках. На качество бетонной смеси (однородность) влияеткачество её перемешивания в процессе приготовления. Продолжительностьперемешивания составляет несколько минут. Допускается повторное перемешиваниебетонной смеси в пределах 3…5 часов от момента её приготовления. Важнейшееусловие приготовления бетонной смеси – тщательное дозирование составляющихматериалов. Отклонение в дозировке допускается не более ±1% по массе дляцемента и воды, и не более ±2% для заполнителей. Приготовленную бетонную смесьдоставляют к месту укладки специальными транспортными средствами.Продолжительность транспортировки готовой бетонной смеси к месту укладки недолжна превышать 1 час. В настоящее время бетонную смесь укладываютмеханизировано с помощью бетоноукладчиков, бетонораздатчиков. Уплотнениебетонной смеси во время укладки обеспечивает качественное заполнение смесьювсех промежутков. Наиболее распространённый способ уплотнения бетонной смеси –вибрирование. При вибрировании бетонной смеси уменьшается трение между её составляющими,увеличивается текучесть, смесь переходит в состояние тяжёлой вязкой жидкости ипод действием собственного веса уплотняется. В процессе уплотнения из бетоннойсмеси удаляется воздух и бетон приобретает хорошую плотность. Чтобы улучшитьструктурообразовывающие бетона, повысить его прочность, морозостойкость,водонепроницаемость применяют повторное вибрирование бетонной смеси через1,5-2ч. с момента первого вибрирования.

Для получениявысококачественного бетона необходим соответствующий уход за свежеуложеннымбетоном. Отсутствие ухода за свежеуложенным бетоном может привести к получениюнизкокачественного бетона. Основные мероприятия по уходу за бетоном – укрытиехорошо увлажненной мешковиной, песком, опилкой, покрытие плёнкообразующимсоставом. Укрывать следует не позднее чем через 30 минут после уплотнениябетонной смеси.

В зимнее время существуютследующие способы ухода: безобогревные и с искусственным прогревом. Кбезобогревным относят способы термоса с противоморозными добавками.Искусственный прогрев бетона осуществляется электропрогревом, паропрогревом,воздухопрогревом.

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Wingdings">

Бетон применяемый пристроительстве гидротехнический и гидромелиорационных соор., постоянно илипериодически омываемых водой, называют гидротехническим.Гидротехнический бетон должен обладать не только прочностью, морозостойкостью,но и водонепроницаемостью и водостойкостью, которые обеспечат длительную службуего в водной среде.

В зависимости отрасположения по отношению к уровню воды гидротехнический бетон в сооруженияхили конструкциях подразделяют на подводный – постоянно находящийся вводе; зоны переменного уровня – подвергающийся периодическому омываниюводой; надводный – находящийся выше зоны переменного уровня. По площадиповерхности конструкций гидротехнический бетон делят на массивный инемассивный, а по месту нахождения в сооружении – наружных и внутренних зон.

Основныестроительно-технические свойства гидротехнического бетона– водонепроницаемость,морозостойкость, водопоглащение, прочность, стойкость против агрессивноговоздействия воды, тепловыделение, долговечность, подвижность и жёсткостьбетонной смеси.

В качестве вяжущихматериалов для гидротехнического бетона применяют портландцемент. Для повышениякачества гидротехнического бетона рекомендуется вводить в него добавки, которыепозволяют уменьшить объёмное расширение, усадку, водопотребность. Песок длягидротехнического бетона применяют крупный, средней крупности и мелкийприродный или искусственный, из твёрдых и плотных горных пород. В качествекрупного заполнителя для гидротехнического бетона применяют гравий, щебень изгорных пород.

<s

еще рефераты
Еще работы по материаловедению