Profteplo47.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цементобетон: свойства и характеристики материала

Цементобетон: свойства и характеристики материала

Цементобетон – один из наиболее распространенных строительных материалов, который используют для производства железобетонных изделий, а также для жилищного и дорожного строительства. Цементобетонные дороги по многим показателям превосходят асфальтированные, что и стало причиной повышенного внимания к этому материалу со стороны инженеров и проектировщиков транспортных путей.

Цементобетонное покрытие дорог может заменить традиционный асфальт.

Цементобетонное покрытие дорог может заменить традиционный асфальт.

Характеристика и назначение: плюсы и минусы

Быстротвердеющий цемент легче и дороже портландцемента. Высокая стоимость обусловлена повышенными характеристиками прочности и более высокой скоростью застывания, что является необходимым условием при ускоренной застройке в условиях работы при низких температурах.

Ещё одно преимущество БТЦ состоит в устойчивости к сульфатным атакам разного рода.

Набор прочности БТЦ за три дня эквивалентен семидневному набору прочности портландцемента, тогда как водоцементное соотношение для обоих цементов является одинаковым. Увеличенный показатель набора прочности обусловлен большим содержанием трёхкальциевого силиката (C3S) и более тонким помолом цементного камня в растворе.

Недостатки: из-за выделения большего количества тепла при затвердевании БТЦ не подходит для больших объемов бетонирования.

Марки

Согласно ГОСТу №10178-85, быстротвердеющий цемент имеет марку М 400 (М400) и М 500 (М500). М500 имеет большую востребованность в связи с доступностью цены и широкой сферой применения.

Что такое бетон и из чего он состоит?

Бетон (классический бетон) состоит из щебня, песка, цемента, воды и специальных добавок.

Щебень и песок образуют скелет-основу, а цемент, вода и добавки образуют цементный клей, который склеивает каждую частичку заполнителя между собой в прочный искуственный камень — бетон.

бетон что это

Основные составляющие для изготовления бетона:

  • вяжущее вещество (цемент)
  • заполнители (песок, щебень, керамзит и т.д.)
  • вода
  • добавки

Первые три составляющих обязательны (без них не обойтись), четвертая — желательна.

Вяжущее вещество

портландцемент что это

Самым важным вяжущим веществом является портландцемент. Именно цемент используется при производстве строительных растворов и бетонов.

Это вещество полученное в результате помола и смешивания портландцементного клинкера, гипса и минеральных добавок (шлак, зола, пуццаланы и т.д.) в определенной пропорции.

Фракция цемента (размер его частичек) очень мелкая, практически как пыль.

Портландцементный клинкер получают путем обжига при температуре около 1450°С из смеси пород, содержащих карбонады (известняк, мергель, мел), глины и других минералов тщательно перемешанных в определенной пропорции.

Читайте так же:
Чем красят цементные полы

Цемент — это гидравлическое минеральное вяжущее вещество, которое твердеет после смешивания с водой в результате протекания реакции гидратации.

Заполнители для бетона

Для использования в качестве заполнителя для бетона подходят материалы, которые не влияют на процессы твердения цемента и к поверхности которых цементный камень имеет максимальную адгезию.

Самыми основными и распространенными заполнителями для бетона являются щебень и песок.

щебень разной фракции

Щебень и песок образуют гранулометрическую структуру, пустоты которой должны быть максимально заполнены склеивающим тестом из вяжущего вещества. Они занимают основную часть бетона как по весу (около 80%), так и по объему (70-75%).

От качества заполнителей зависит прочность и долговечность бетона, а оптимальное использование их размера только улучшает качество бетона.

Для получения высококачественного бетона песок и щебень очищают и разделяют по фракциям с помощью таких механических процессов, как дробление, просеивание и промывка.

Так же существуют такие виды бетонов, как керамзитобетон (вместо щебня используется более легкий заполнитель — керамзит), пенополистиролбетон (в качестве одного из заполнителей для облегчения и утепления используются шарики пенополистирола), пескобетон (в качестве заполнителей используется разнофракционный песок).

Вода

Не вся вода подходит для затворения бетона. Пригодность воды зависит от ее происхождения.

  • питьевая вода — подходит для бетона, не требует испытаний
  • грунтовые воды — могут использоваться для бетона, но необходима проверка
  • техническая вода — может использоваться для бетона, но необходима проверка
  • морская вода — может использоваться для неармированного бетона, но не подходит для железобетона
  • сточные воды — не подходят для изготовления бетона

Добавки для бетона и цементного раствора

добавки для бетонов и растворов

Добавки в бетон и цементные растворы — это жидкости или порошки, которые добавляются в бетонную смесь в процессе смешивания и воздействуют на ее свойства и свойства затвердевшего бетона на химическом и физическом уровнях.

  • пластификатор (суперпластификатор) — основная его функция это снижение водопотребности бетона. Пластификатор позволяет снизить содержание воды бетонной/цементной смеси без изменения консистенции или повысить текучесть (удобоукладываемость) смеси без изменения содержания воды, или получить оба эффекта
  • ускоритель схватывания — сокращает время начала схватывания цемента в бетоне, увеличивает начальную прочность бетона
  • ускоритель твердения — увеличивает раннюю прочность бетона. Может как сокращать, так и не сокращать время начала схватывания цемента (зависит от свойств)
  • замедлитель схватывания(твердения) — замедляет время начала схватывания цемента в бетоне и дольше сохраняет начальную консистенцию смеси
  • воздухововлекающая добавка — в процессе замешивания бетона/раствора приводит к получению определенного количества мелких пор, заполненных воздухом, которые остаются в затвердевшем бетоне
  • стабилизатор — снижает водоотделение (расслоение) бетонной смеси
  • гидрофобная добавка — добавка, повышающая водонепроницаемость бетона
  • антиморозная добавка — добавка, позволяющая работать с бетоном в зимний период (при отрицательных температурах)
Читайте так же:
Что такое цементный обрызг стены

Нередко производители добавок объединяют и комбинируют эти свойства в своих продуктах, поэтому на прилавках магазинов можно встретить пластификатор замедляющий твердение, пластификатор с воздухововлекающим свойством, пластификатор-ускоритель и т.д.

Если в бетон добавляется более одной добавки, то их совместимость должна быть проверена специальными испытаниями.

Виды цементобетона

Говоря о цементобетоне, обязательно следует упомянуть его виды. В зависимости от дополнительных добавок различают 4 основных вида:

  • Цементно-полимерный бетон . Основной добавкой в такой вид бетона является клей ПВА, латекс или винил. Эти добавки делают его пористым, что повышает морозостойкость и пластичность структуры.

В свою очередь, цементно-полимерный бетон делится на наполненный и каркасный. Они отличаются процентным соотношением полимера. Этот бетон используется для армирования изделий и укрепления железобетонных конструкций.

  • Цементно-серный бетон . Для приготовления этой смеси используется сера, и не добавляется вода. Особенностью этого вида цементобетона является смешивание ингредиентов при нагревании от140 до 150 °С , чтобы сера была расплавленной.

Этой смесью заливают стыки металлоконструкций и строительного камня. Свойства цементно-серного бетона позволяют ему быть устойчивым к износу и химическим воздействиям.

  • Дисперсно-армированный бетон, или фибробетон . Наполнителями могут быть металлические и неметаллические волокна (проволока, асбест, стекловолокно и т.д.). Эти волокна повышают прочность материала минимум в 6 раз .

Фибробетон широко используется в строительстве грузовых площадок в морских портах и полов в промышленных зданиях. Благодаря противоударным свойствам, этот стройматериал также используется для создания фундаментов под промышленное оборудование.

  • Модифицированный бетон . Этот вид еще называют бетоном нового поколения. Японские ученые утверждают, что срок эксплуатации такого бетона может достигать 500 лет . Свойства можно изменить, добавляя разные природные компоненты и искусственные добавки.

Другими словами, согласно ГОСТ 24211 существует 6 основных добавок, которые влияют на скорость твердения, газообразование, паропроницаемость и т.д.

Читайте так же:
Фосфогипс добавка для цемента

Благодаря усовершенствованным свойствам, постройки из модифицированного бетона уменьшают себестоимость и сокращают сроки строительства.

Водопотребность материала

Beton-s-vysokoj-poristostju

Бетон с высокой пористостью имеют небольшую плотность и прочность. Несмотря на это его применяют в строительстве, например,
для ограждающих конструкций, дренажей, фильтров и других элементов гидротехнических сооружений.

Это способность цемента впитывать определенное количество воды. Плотность зерен цемента в три раза выше воды, поэтому при излишнем его насыщении лишь определенная часть воды будет удерживаться капиллярными силами, а оставшаяся часть будет вытеснена на поверхность раствора.

Частицы при этом осядут, вследствие чего верхняя часть бетонной конструкции будет недостаточно прочной, делая возможным ее разрушение.

Характеристика водопотребности цемента определяется процентным количеством воды для получения раствора оптимальной густоты.

Объем воды в растворе нормальной густоты соответствует наибольшему количеству, который может удержать цемент при помощи физических сил. В портландцементе водопотребность составляет 22-28%.

Почему свойство водопотребности так важно для свойств цемента? В процессе изготовления раствора с низкой водопотребностью получается наиболее качественный и морозостойкий бетон, в противном случае получаются бетонные изделия с высокой пористостью и качеством такой бетон не отличается.

Систематизация видов коррозии бетона

Существует некоторое количество видов коррозии и вариантов ее протекания.

Растворение компонент бетонного камня

Один из самых уязвимых для воды компонент – гашеная известь (гидрат оксида кальция). Это вещество попадает в бетонную смесь или в процессе ее производства, или при обработке бетонных частей водой, грязной вредными примесями. При проникновении воды вглубь бетонной конструкции гидрат оксида кальция просто растворяется и вымывается, что приводит к нарушению структуры цементного камня.

Характеристики, действующие на скорость растворения и вымывания гидроксида кальция:

  • Температура, приблизительно равная +20°C, – более благоприятна для этого процесса. В критериях наиболее больших температур растворимость этого компонента понижается.
  • Длительное неизменное действие воды. Приводит не только лишь к полному вымыванию гидроксида кальция, да и к разложению остальных гидратных компонент – глинозема, кремнезема и оксида железа – до рыхловатого состояния, что существенно понижает крепкость бетонного камня.
  • Чем больше процентное содержание минеральных наполнителей с гидроксидом кальция, тем лучше процесс их вымывания.
Читайте так же:
Сколько надо цемента для изготовления бетона

Методы значимого замедления разрушающих действий:

  • введение пуццолановых присадок, связывающих гидроксид кальция и повышающих водонепроницаемость бетона;
  • применение бетонов завышенной плотности;
  • искусственная карбонизация конструкций;
  • проведение действенных мероприятий по гидроизоляции поверхности.

Хим коррозия

Таковая коррозия происходит из-за химреакций меж компонентами цементного камня и химически активными средами. В итоге этих взаимодействий происходит или вымывание соединений, просто растворяющихся в воде, или образование рыхловатых осадков, не владеющих вяжущими качествами. Выделяют несколько подвидов данной для нас коррозии: углекислотная, кислотная и щелочная.

В случае протекания реакции меж гидратом оксида кальция (гашеной известью) и углекислым газом, содержащимся фактически во всех природных водах, появляется водонерастворимый CaCO3 и вода.

Водонерастворимый карбонат кальция CaCO3 равномерно скапливается в микропорах и микротрещинах бетонного камня, вызывает повышение его размера и становится предпосылкой трещинообразования и следующего разрушения материала. Карбонат кальция при содействии с водой и углекислым газом образует бикарбонат кальция, представляющий опасность для структуры бетона, а при наличии воды – просто вымывающийся из бетонного элемента. Чем выше концентрация углекислоты в воды, тем лучше протекает реакция разрушения конструкции.

При содействии гашеной извести с кислотосодержащими водами в искусственном камне происходит химкоррозия бетона с образованием хлористого кальция, просто удаляемого водой.

Кроме соляной кислоты, почаще всего в природных водах находятся серная и азотная кислоты. Серосодержащее соединение кальция – CaSO4, как и карбонат кальция, скапливается в микропорах бетона, равномерно приводя к потере его черт. С сульфатами интенсивно реагируют не только лишь гидроксид кальция, да и алюминатные составляющие бетонного камня. Такие реакции являются ненужными, так как в итоге их протекания образуются гидросульфоалюминаты.

Самая страшная соль – эттрингит – по мере роста кристаллов вызывает весьма мощные напряжения снутри бетонного элемента.

Устойчивость бетонного камня к сульфатсодержащим средам почти во всем зависит от вида минерального вяжущего. Потому, если планируется эксплуатация бетона в сульфатсодержащих водах, то при его производстве употребляются пуццолановый либо сульфатостойкий цементы. Не считая неорганических кислот, коррозию могут стимулировать органические кислоты – молочная и уксусная.

Читайте так же:
Цемент декорации для аквариума

Очередной вид хим коррозии – щелочной – вызывает очень огромное количество противоморозных добавок, используемых при производстве консистенции. Почаще всего встречаются реакции меж кремнеземом, содержащимся в заполнителях бетонной консистенции, и соединениями калия и натрия. Хлориды калия и натрия находятся в засоленных почвах, морской воде, реагентах, применяемых в борьбе с гололедом. В итоге таковых взаимодействий в цементном камне образуются гидратированные соединения, расширяющиеся в критериях высочайшей влажности с возникновением трещинок. Из трещинок в неких вариантах может выделяться силикат натрия.

Биокоррозия

Био коррозия возникает в итоге негативного воздействия грибков, микробов и водных растений неких разновидностей. Они попадают в поры искусственного камня и развиваются в их. Из-за скопления товаров их жизнедеятельности бетонный гранит разрушается.

Для борьбы с разрушением бетонных конструкций из-за брутальных биофакторов употребляют биоцидные добавки, глубоко проникающие в поры материала и уничтожающие мельчайшие организмы.

Физическая

К резвому разрушению бетонных частей приводят попеременные циклы замерзания-оттаивания во время набора марочной прочности. Избавиться от данной для нас задачи можно методом сотворения обычных критерий для схватывания и твердения бетонной консистенции.

Радиационная

Этому виду коррозионного разрушения подвергаются бетоны в итоге радиационного облучения, из-за которого из материала удаляется кристаллизованная вода. Удаление воды нарушает структуру бетона, понижает его крепкость, провоцирует возникновение трещинок.

Заводы — производители

Спрос на изделия из декоративного материала стремительно набирает популярность, однако, не все производители занимаются выпуском такой продукции. Среди заслуживающих доверия компаний можно выделить такие предприятия:

PLACHINTA. Завод находится на территории Крыма, занимается производством высокопрочного архитектурного бетона для ландшафтного оформления зон отдыха. Помимо этого, в ассортимент компании входит штучная продукция любых форм и размеров. Доставка осуществляется по всей территории России.

«Арбет». Компания находится в Москве, предлагает заказчикам любые варианты дизайнерского оформления с использованием предмета нашего разговора. Производитель строго следит за качеством продукции, использует высокотехнологичное оборудование, привлекает внимание заказчиков выгодными ценами.

«Декорстрой». Московская компания, имеющая одну из мощнейших производственных баз в России. Технологический процесс выполняется на сертифицированном оборудовании, строго соблюдаются нормы ГОСТ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector