Omskvorota.ru

Строим дом
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свойства цемента прочность бетона

ВЛИЯНИЕ РАСХОДА ЦЕМЕНТА НА ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА

Цель работы. Изучить влияние расхода цемента на прочность бетона при постоянных технологических свойствах (под­вижности) бетонной смеси.

Основное влияние на прочность бетона оказывают активность цемента и водоцементное отношение. Кроме этого, прочность бетона существенно зависит от качества заполнителей, состава, структуры и технологических факторов.

С увеличением расхода цемента в бетонной смеси прочность зат­вердевшего бетона возрастает. При изменении расхода цемента в пре­делах 200 — 400 кг/м водопотребность бетонной смеси изменяется мало, расход воды для получения смеси постоянной консистенции поч­ти не меняется и цементно-водное отношение растет пропорциональ­но расходу цемента.

Если считать справедливым закон водоцементного отношения, то прочность затвердевшего бетона должна увеличиваться пропорционально расходу цемента.

С дальнейшим увеличением расхода цемента (свыше 400 кг/м 3 ) становится заметным увеличение тонкодисперсной фазы в смеси, про­являющееся повышением водопотребности смеси. Для получения бетон­ной смеси заданной подвижности требуется вводить в нее дополни­тельные порции воды, по величине превышающие рост расхода цемен­та. Водоцементное отношение, диктующее прочность бетона, растет быс­трее, чем расход цемента увеличение прочности замедляется. При вы­соких расходах цемента (более 600 кг/м 3 ) прирост прочности может отсутствовать, а в некоторых случаях наблюдается даже снижение последней.

В настоящей работе необходимо установить указанные закономерности на конкретных материалах.

Аппаратура и оборудование. Весы технические, весы торговые, стандартный конус, технический вискозиметр, бетономешалка емкостью 25 л, формы кубов 100 х 100 х 100 мм, лабораторная виброплощадка, мерная металлическая посуда емкостью I и 2 л, стенд для хранения образцов, гидравлический пресс мощностью 500 kN , измерительный инструмент (металлическая линейка).

Задания и методические указания по выполнению работы.

Работа выполняется шестью бригадами по 3 — 4 человека. Используя данные лабораторной работы №I, каждая бригада рассчитывает сос­тав бетонной смеси с заданным расходом цемента и подвижностью, причем величина удобоукладываемости бетонной смеси для всех бри­гад назначается преподавателем постоянной, расход цемента на 1 м 3 бетона задает­ся каждой бригаде индивидуально в пределах от 250 до 750 кг/м 3 .

По расчетным данным каждая бригада готовит замес объемом 15 л, корректирует его состав по технологическим требованиям и из смеси заданной удобоукладываемости формуют образцы-кубы. После 7 -28 — дневного хранения, согласно методики описанной в предыдущей работе, образцы испытывают и определяют сред­нюю плотность бетона и его прочность при сжатии.

Данные всех шести бригад обобщаются и строится графическая зависимость изменения прочности бетона от величи­ны расхода цемента.

Работа выполняетя в следующем порядке.

1-предварительный расчет весового количества составляемых компонентов на I м 3 бетонной смеси;

2-приготовление замеса и корректирование его состава;

3-изготовлеяие и испытание образцов;

4-об общение полученных результатов.

1 этап. Предварительный расчет состава бетонной смеси

Учитывая, что каждая бригада имеет заданное значение расхода цемента Ц, то по заданной подвижности бетонной снеси назначают по табл. 5 расход воды В, учитывая качество используемого крупного заполнителя. При этом не следует забывать об увеличении расхода воды при ис­пользовании мелкого песка на 10 л/м 3 .

Вычислив водоцементное отношение (В/Ц), по графику зависимости Rб = f(В/Ц),полученному в результате выполнения работы №1, опреде­ляют ожидаемую марку бетона Rб.

Рассчитав количество цементного теста, устанавливают кон­кретную величину коэффициента раздвижки зерен αр ( см.табл.7). Если расход цементного теста превышает данные табл.7, то рекомендуется построить кривую αр = f(Vц.т) и получить примерное значение αр путем экстраполяции.

Пользуясь формулами (5) и (6), а также данными предыдущей ра­боты, где установлены основные характеристики используемых матери­алов (ρщ, ρощ, ρn, ρц и Vn), вычисляют расход щебня Щ и песка П для лабораторного замеса. С помощью формул (8) — (11) определяют расход материалов на один кубометр смеси с учетом реальной влаж­ности заполнителя.

Расход материалов на 15-литровый замес устанавливают по форму­лам (12)-(15).

2 этап. Приготовление замеса и корректирование его состава

Методика приготовления пробного замеса описана в этапе 3 ла­бораторной работы №1.

По методике ГОСТ 10181.1-81 определяют подвижность ОК или жест­кость Ж бетонной смеси. Корректирование состава смеси несколько отличается от методики лабораторной работы №1.

Если смесь чересчур жесткая, ее разжижают добавлением воды ΔВ, не меняя расхода цемента, так как условие сохранения постоянного водоцементного отношения здесь не ставится.

Если смесь более пластична, чем задано, состав корректируется вве­дением в смесь дополнительных порций песка ΔП, щебня ΔЩ, и цемента ΔЦ в той же пропорции, которая получилась при расчете полевого состава смеси. Такая коррекция, связанная с изменением объема замеса, мало влияет на расход цемента на 1 м 3 бетонной смеси.

После достижения рабочей подвижности вычисляют окончательно водоцементное отношение:

и по графику, полученному в работе №1 уточняют ожидаемую прочность бетона Rб.

После выполнения работы по корректированию состава смеси вы­числяют по формуле (16) величину объема замеса, предварительно оп­ределив среднюю плотность уплотненной бетонной смеси ρсм.

Методика определения ρсм изложена в этапе 3 лабораторной работы №1.

Рассчитав коэффициент выхода бетонной смеси βпо формуле (17) устанавливают по уравнениям (27)-(30) расход всех материалов на I м 3 бетонной смеси.

3этап.Изготовление и испытание образцов.

Для выполнения этого этапа пользуются методикой этапа 4 лабо­раторной работы №1. Результаты испытаний образцов записывают в таблице 14.

Полученную фактическую прочность бетона сопоставляют с ожидае­мой прочностью бетона, определенной по графику ранее.

Близкое совпадение ожидаемой, проектируемой величины R и фактической ве­личины является критерием корректного выполнения всей работы.

4 этап. Обобщение результатов.

Все шесть бригад заносят свои результаты в общую табли­цу 17. Допускается анализ только тех данных, которые являются достоверными и проверенными по совпадению R (проектируемой) и фактической ве­личиной

Читайте так же:
Бетонирование откосов каналов технология

Таблица 17.

Сводная таблица

№ бригадыЦ, кг/ м 3В/Ц , кг/м 3 кг/ см 2 кг/ см 2Примечание

По данным табл.17 строят график Rб = f(Ц) при постоянной подвиж­ности бетонной смеси ОК = сonst. Графику дают условное поясне­ние.

1.Основные факторы, влияющие на прочность бетона.

2.За счет каких технологических приемов можно повысить класс бетона по прочности.

3.Какая существует зависимость между классом и маркой бетона.

4.Какие экспериментальные данные необходимо иметь для расчета предела прочности при сжатии бетона.

5.Назовите рациональную область использования бетонов на плотных заполнителях.

Влияние заполнителя на прочность раствора и бетона

Влияние заполнителя на прочность раствора и бетона

Заполнители бетона или бетонного раствора представляют собой рыхлую смесь инертных нерудных природных материалов – песка, гравия и щебня или минеральных зерен искусственного происхождения.

В составе бетона заполнители скреплены вяжущим веществом типа цемента, гипса, извести с образованием прочного камнеподобного тела. На цементном вяжущем производится практически весь строительный бетон с доставкой в Москве. Цена бетона или раствора зависит от марки бетона по прочности на сжатие.

Обязательными компонентами бетона, формирующими его структуру, являются крупные (щебень и гравий) и мелкие (песок) заполнители.

Соответственно, для обеспечения марочной прочности бетона необходимо:

  • купить гравийный щебень или гравийный щебень, цена которых зависит от марки щебня и размеров минеральных зерен;
  • купить песок карьерный, который совместно с крупными заполнителями участвует в формировании камнеподобной структуры бетона.

Роль заполнителей в структуре бетона

Изначальное предназначение заполнителей классического бетона сводилось к заполнению объема замеса, чтобы уменьшить расход дорогостоящего цементного вяжущего. Крупные и мелкие заполнители составляют до 80-85% от объема бетона, что способствует приготовлению бетона с экономным расходом цемента. Стоимость гранитного щебня и гравия намного ниже, чем цемента. У надежных поставщиков, например, ООО «Ямское поле», можно купить песок с доставкой дешево. В результате бетон М100 цена с доставкой обойдется дешевле благодаря рациональному подбору заполнителей. При этом прочность бетона окажется ничуть не ниже, чем с явным перерасходом цемента в рецептуре.

Практика строительных работ и научные исследования показали, что минеральные заполнители активно влияют на физико-механические характеристики бетонной смеси и эксплуатационные свойства застывшего бетона.

Крупные заполнители создают твердый каркас бетона, мелкий заполнитель равномерно заполняет пустоты между более крупными фракциями щебня или гравия. В ходе реакции гидратации цемента при его затворении водой образующееся цементное тесто постепенно обволакивает поверхность частиц заполнителей и заполняет промежутки (пустоты) между зернами. Характерной особенностью структурообразования бетона является осаждение цементных частиц на поверхности зерен заполнителя и прилипания к ним за счет сил межчастичного взаимодействия. Расход цемента напрямую зависит от суммарной площади поверхности частиц заполнителя и их упаковки (плотная, не плотная) в объеме бетонной смеси. При минимальной пустотности зерен заполнителей расход цемента также минимален.

Типы структур бетонной смеси

На рисунке ниже показаны три типа структур бетонной смеси для различной плотности упаковки зерен заполнителя.

  1. Тип I – структура смеси с далеко раздвинутыми зернами, которые между собой практически не взаимодействуют. Для такой структуры определяющими являются свойства цемента.
  2. Тип II – структура с плотной упаковкой зерен. В этом случае цементное тесто заполняет поры между частицами заполнителя, раздвинув их на незначительное расстояние.
  3. Тип III – крупнопористая смесь. Для нее характерен недостаток цементного теста. Зерна заполнителя обмазаны тонким слоем цементного теста, поры заполнены частично.

Оптимальная структура прочного бетона – тип II с минимальным расходом цемента. Для типа I требуется повышенный расход цемента, для типа III характерна низкая прочность и склонность к образованию трещин.

Особенности структуры прочного бетона

Основным фактором, определяющим высокую прочность бетона или бетонного раствора, является полноценное сцепление (адгезия) цементного теста с поверхностью частиц крупного и мелкого заполнителей, когда слоем цементного теста покрыты все зерна.

Это важно! Экспериментально доказано, что прочность бетона в большей степени зависит от качества сцепления заполнителя с цементным тестом, чем от прочности заполнителя.

Прочность сцепления зависит от следующих характеристик заполнителя:

1. Зерновой состав – размер фракции и конфигурация зерен – влияют на прочность следующим образом:

  • экспериментальные данные, полученные в НИИЖелезобетона, показали, что до 40-50% прочности бетона формируется за счет адгезионного сцепления цементного камня с заполнителем. Согласно выводам ученых НИИЖ оптимальная крупность заполнителей находится в размерном диапазоне 20-40 мм. При уменьшении крупности заполнителя улучшается сцепление с цементным камнем, но одновременно увеличивается относительная площадь разрушения в зоне контакта цементного камня с зернами. При повышении крупности заполнителя начинаются седиментационные явления, ослабляющие бетон;
  • микрорельеф поверхности заполнителя дает около 20% к суммарной прочности бетона за счет механического сцепления цементного раствора с частицами заполнителя. У бетона с щебневым шероховатым заполнителем прочность выше, чем у бетона с гладким гравием. Зерна кубовидной формы сообщают бетону более высокие прочностные характеристики, чем игловатые или пластинчатые частицы.

2. Пористость и чистота поверхности зерен. Избыток заполнителя мелких фракций и наличие пылевидных загрязнений снижает прочность бетона.

3. Минералогический и химический состав.

Обратите внимание! Прочность бетона не может превышать прочность заполнителя. Существуют определенные рекомендации:

  • для бетона марки М400 или М500 используется щебень марки М1200;
  • для бетонного раствора М300 необходим щебень М1000;
  • для бетонов марки М250 и ниже используют гравий;
  • для бетонов выше М300 используется гранитный щебень.

Заключение

Подбор заполнителей для изготовления бетона заданных параметров – сложная задача, требующая тщательного анализа характеристик исходных материалов и учета особенностей эксплуата

Читайте так же:
Чем опасен цемент для человека

Необходимость оценки прочности бетона

Активность цемента

Под активностью цементов подразумевается предел прочности материала из них, который улежался 28 дней. От активности зависит, какой бетон будет на выходе. Показатели этого параметра определяют, к какой марке относится цемент. На активность цемента влияют следующие факторы:

Помол и размеры гранул. Бетон из цемента тонкого помола быстро набирает прочность. Если помол средний, то прочность набирается в конце периода застывания. Портландцемент крупного помола плохо соединяется с водой, в таком бетоне цемент при застывании образует комки, что отрицательно сказывается на прочности.

Химический состав. При наличии в составе негашеной извести цемент сохраняет активность довольно долго.

Примеси. Даже 2% окиси магния в составе портландцемента ускоряют набор прочности. Но при увеличении этого вещества снижается активность цемента.

Свежесть. Если цемент хранился во влажной среде около одного месяца, то прочность снизится на 20%. При хранении в таких условиях около трёх месяцев снижение прочностных характеристик достигает уже 60%. Это происходит, потому что при контакте влаги и углекислого газа в цементе появляются новые соединения, плохо влияющие на активность.

Снизить активность можно при добавлении в смесь кварца, а повысить — добавляя алюминаты. При добавлении в цементную смесь гипса регулируется период и время схватывания, таким способом можно влиять на повышение скорости твердения. Гипс добавляется в сухую смесь или готовый цементный раствор.

Если подытожить информацию, то получается следующее: чтобы получить прочный бетон нужно отдавать предпочтение свежему и тонкомолотому цементу.

Прочностные свойства бетона

Под прочностью бетона понимают его способность сопротивляться воздействию внешних сил, не разрушаясь.

Прочность бетона зависит от многочисленных факторов: структуры, марки и вида цемента, водоцементного отношения, вида и прочности крупных и мелких заполнителей, вида напряженного состояния, формы и размеров образца, длительности загружения.

На прочность бетона большое влияние оказывает скорость загружения образцов. При замедленном их нагружении, прочность бетона оказывается на 10…15% меньше, чем при кратковременном статическом. При быстром загружении прочность бетона возрастает до 20 %.

Бетон имеет различную прочность при разных силовых воздействиях: сжатии, растяжении, изгибе, срезе. В связи с этим различают несколько характеристик прочности бетона: кубиковую и призменную прочность, прочность при растяжении, срезе и скалывании; прочность при многократных повторных нагрузках, прочность при кратковременном, длительном и динамическом действии нагрузок.

Кубиковая прочность

В железобетонных конструкциях бетон преимущественно используется для восприятия сжимающих напряжений. Поэтому за основную характеристику прочностных свойств бетона принята его прочность на осевое сжатие, устанавливаемая, как правило, путем испытания стандартных кубов размером 150×150×150 мм, испытанных при температуре (20 ± 2) °С через 28 дней твердения в нормальных условиях (температуре воздуха 15…20 °С и относительной влажности 90… 100%). Реже испытания проводят па цилиндрах диаметром (d) 100, 150, 200 и 300 мм с высотой h = 2d.

За кубиковую прочность бетона принимают временное сопротивление R эталонных кубов, определяемое по выражению:

разрушающая нагрузка, Н;

средняя рабочая площадь образца, мм2;

переводный коэффициент, зависящий от размеров образца. С уменьшением размеров поперечного сечения коэффициент
а
уменьшается. Это объясняется изменением эффекта обоймы с изменением размеров образца и расстояния между его торцами.

Различное сопротивление сжатию образцов разной величины (и формы) объясняется влиянием сил трения, возникающих между гранями образца и опорными плитами пресса.

Вблизи опорных плит пресса силы трения, направленные внутрь, создают как бы обойму и тем самым увеличивают прочность образцов при сжатии. По мере удаления от торцов влияние сил трения уменьшается. Поэтому бетонный куб получает форму двух усеченных пирамид (рис.2, а).

При отсутствии (или существенном уменьшении) сил трения характер разрушения меняется, происходит раскалывание куба по плоскостям, параллельным направлению действующей внешней нагрузки (рис.2,
б
).

Рис. 2. Характер разрушения бетонных кубов; а —

при наличии трения по опорным плоскостям;
б —
при отсутствии трения по опорным плоскостям

Реальные железобетонные конструкции по своей форме значительно отличаются от кубов. Поэтому кубиковая прочность не может непосредственно характеризовать прочность сжатых участков железобетонных конструкций. Для этой цели используют другую характеристику — призменную прочность бетона.

Призменная прочность

Железобетонные конструкции по форме отличаются от кубов, поэтому кубиковая прочность бетона не может быть непосредственно использована в расчетах прочности элементов конструкции. Основной характеристикой прочности бетона сжатых элементов является призменная прочность. Под призменной прочностью σbu понимают временное сопротивление осевому сжатию призмы с отношением высоты призмы
h к размеру а квадратного основания, равным 4
.

В реальных конструкциях напряженное состояние бетона сжатой зоны приближается к напряженному состоянию призм. Образцы призматической формы, для которых влияние сил трения меньше, чем для кубов, при одинаковом поперечном сечении показывают меньшую прочность на сжатие. При отношении высоты призмы к стороне основания h /a >

4 влияние сил трения практически исчезает, и прочность становится постоянной и равной
≈ 0,75 R
.

Прочность на осевое растяжение

Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности при растяжении цементного камня и его сцепления с зернами крупного заполнителя.

Рис.3. Схемы испытаний образцов для определения прочности бетона на растяжение

Опытным путем она определяется испытаниями на разрыв образцов в виде восьмерок, на раскалывание образцов в виде цилиндров, кубов или на изгиб бетонных балочек.

Прочность бетона на осевое растяжение имеет сравнительно небольшое значение.

σbtu =0,1σbu …0,05 σbu

Ориентировочное значение
σbt
можно определить по эмпирической формуле Фере:

– коэффициент для бетонов класса В25 и ниже
, γ = 0,7
– для бетонов класса В30 и ниже

Читайте так же:
Цемент для фиксации люминиров

Прочность бетона при срезе и скалывании

Под чистым срезом понимают разделение элемента на части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы.

Под чистым скалыванием понимают взаимное смещение (сдвиг) частей элемента между собой под действием скалывающих (сдвигающих) усилий.

Железобетонные конструкции редко работают на чистый срез и скалывание. Обычно срез сопровождается действием продольных сил, а скалывание — действием поперечных сил.

Сопротивление срезу может возникать в шпоночных соединениях и у опор балок, а сопротивление скалыванию – при изгибе преднапряженных балок до появления в них наклонных трещин, если не обеспечена надежная связь между верхней и нижней частями бетона на опорах.

В нормах временное сопротивление срезу и скалыванию не приводится, и его принимают приблизительно равным 2σbtu

Прочность бетона при длительном действии нагрузки

Пределом длительного сопротивления бетона называют наибольшие статические неизменные во времени напряжения, которые он может выдерживать неограниченно долгое время без разрушения.

При длительном действии нагрузки бетонный образец разрушается при напряжениях, меньших, чем при кратковременной нагрузке. Это обусловлено влиянием развивающихся неупругих деформаций изменением структуры бетона.

При расчете прочности элементов в расчетное сопротивление бетона сжатиюRbи растяжениюRbt вводят коэффициент условия работы γb2 , учитывающий влияние на прочность бетона вероятной длительности действии я расчетных усилий и условий возрастания прочности бетона во времени.

Прочность бетона при многократном действии нагрузки

Под прочностью бетона при многократно повторных (подвижных или пульсирующих) нагрузках σf (предел выносливости бетона) понимают напряжение, при котором количество циклов нагрузки и разгрузки, необходимых для разрушения образца, составляет не менее 1 000 000.

Предел выносливости бетона связан с нижней границей образования микротрещин. Если многократно повторная нагрузка вызывает в бетоне напряжения, превышающие границы трещинообразования, то при большом количестве циклов наступает его разрушение.

Предел выносливости бетона σf определяют посредством умножения временных сопротивлений σbuиσbtu бетона на коэффициент условий работы бетона γb1.

Вода в цементной смеси

От количества воды напрямую зависит прочность бетона. Чем больше жидкости, тем подвижнее смесь, которая становится более пластичной и укладывается без образования пустот, но при этом прочностные качества снижаются.

К подвижным смесям относятся:

♦ малоподвижные — П1; ♦ универсальные — П2 — П3; ♦ подвижные не требующие уплотнения — П4; ♦ литьевые — П5.

Самые популярные виды — товарный бетон П3 и П4, купить их можно в нашей компании с доставкой по СПб и области.

Набор прочности бетона по суткам

Согласно ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые», если не указан набор прочности бетона по суткам, требования по прочности должны быть обеспечены в возрасте 28 суток.

Наглядно процесс набора прочности бетона в зависимости от срока твердения проиллюстрирован в таблице.

Набор прочности бетона от температуры и по суткам таблица:

Внешние условия

Процедура отверждения должна проходить при поддержании необходимой влажности и температуры. Это обеспечивает гидратацию всех цементных зёрен, вода стремительно не испаряется, отчего получается бетон запланированной прочности. Оптимальная температура для правильного затвердевания раствора от 15 до 20℃. Наиболее подходит относительная влажность воздуха 90—100%. Если смесь уложена при таких условиях, то прочностные параметры возводимой конструкции повышаются вместе со временем твердения.

Цемент относят к вяжущему водного твердения, поэтому после заливки раствора следует обеспечить благоприятные условия для застывания. Пока смесь не достигнет критической прочности, нужно постоянно поддерживать её высокую влажность, чтобы полученная конструкция получилась с прочностью как планировалась.

В больших конструкциях температура бетонного раствора различается внутри и снаружи. Например, при возведении больших подземных тоннелей, мостов, эстакад. В этих случаях температуру выравнивают жидким азотом, охлаждая смесь, чтобы бетонный раствор застывал более-менее равномерно.

Армирование

Укреплённые металлической арматурой бетонные конструкции — самые прочные и долговечные. Иногда используют объёмное армирование — добавляют разный тип фибры, например, полипропиленовую. В результате этого прочность материала значительно повышается, а при застывании усадка уменьшается.

На прочность бетона также влияют многие другие факторы. Например, плотность, которая, в свою очередь, отражается на водонепроницаемости и морозостойкости строительного материала. И также на прочность влияет непрерывный или с перерывами был порядок укладки, применение вибраторов. Если эти моменты учитывать, то строительная конструкция надолго сохранит свои свойства.

Как определить класс бетона на прочность

Выбор метода и способов оценки прочности бетона при испытании строительных конструкций

зависит от целей выполняемого исследования. Прочность бетона определяется неразрушающим и разрушающим методами контроля.

Разрушающий метод – отбор проб из материала путём высверливания керна. Полученные образцы разрушают с помощью пресса в лаборатории.

Неразрушающий метод разделяется на прямой и косвенный.

Прямой метод – местные разрушения конструкции, но без повреждения ее в целом. Заключается в отрыве, отрыве со скалыванием, скалывании ребра.

Косвенный метод – проводится уточнение класса бетона без внедрения приборов в тело конструкции.

Прочность цемента

Цемент является основным материалом при изготовлении бетонных конструкций необходимых для возведения объектов жилого и промышленного характера. От его качества и соответствия технических показателей нормативам зависит устойчивость здания, его ресурс эксплуатации и показатели комфортности жилых помещений. Прочность цемента — одно из основополагающих качеств главного компонента — бетона. На прочность можно повлиять, приобщив к составу некоторые добавки, добившись более качественных показателей финального изделия. Но, прежде чем работать над дополнением состава, стоит определить, что подразумевают под понятием прочности цемента и какова ее важность.

Предел прочности цемента

В ходе использования по назначению бетонные и железобетонные конструкции подвергаются различным факторам внешнего воздействия. Эти факторы способны влиять на степень сжатия каждого элемента, а также на характеристики изгиба, растяжения и другие показатели. Предел прочности цемента на сжатие напрямую зависит от его прочности при изгибе и растяжении. Например, 400 марка бетона, которая обладает прочностью на изгиб в 7 раз меньшей, чем прочность на сжатие цемента 500 марки.

Читайте так же:
Релакс цемент для фиксации

Проектировщикам также стоит учитывать, что существует зависимость прочности на растяжение от такого показателя как предел прочности цемента при сжатии. Она изменяется с течением времени и период появления изменений связан с составом материала, а также с видом цемента, находящимися в нем добавками, влияющими на скорость твердения.

Эта информация важна не только при непосредственной эксплуатации материала в строительном процессе, но и при его логистике. Перевозка цемента выполняется с учетом технических особенностей состава, чтобы на момент прибытия на площадку он не потерял своих преимуществ и характерных особенностей.

Прочность цемента на сжатие

Перед поставкой материала на строительные площадки в лабораториях несколько раз проводится испытание цемента на прочность. В зависимости от того, какие добавки использованы в растворе, он твердеет быстрее или медленнее. Потребуется от 7 до 28 суток для того, чтобы цемент обрел прочность финального продукта. Цемент высокой прочности уже на третьи сутки отстаивания демонстрирует необходимые показатели прочности на сжатие. Так жесткие портландцементы проявляют от 8 до 10% прочности на сжатие в начале испытаний, а к финалу на 28 день материал демонстрирует 5–6%, что в свою очередь влияет на прочность цемента на изгиб.

Специалисты подсказывают, что добавить в цемент для прочности, обращая внимание заказчиков на такие добавки как ССБ, нейтрализованная смола, СНВ, способные повлиять на скорость изменения соотношения прочности бетона на сжатие и растяжение, а также на предел прочности цемента на изгиб. Необходимо подбирать дополнительные компоненты, чьи показатели прочности на изгиб и растяжение будут схожи с аналогичными характеристиками на сжатие, так как впоследствии вяжущие добавки способны повлиять на класс прочности цемента.

Доказано, что на эту характеристику влияет и тонкость помола компонентов раствора. Дисперсность мельчайших частиц гидратов имеет важное значение при твердении раствора и, чем тоньше дисперсный помол составляющих элементов смеси, тем быстрее он твердеет и тем выше прочность цемента по ГОСТ. Создавая раствор, максимально соответствующий стандартам и потребностям, необходимо учитывать все нюансы, способные повлиять на дальнейшую эксплуатацию продукта.

Прочность цемента на изгиб

Растворы цементов и бетонов, имеющие высокую прочность на сжатие, имеют низкие показатели следующих категорий:

  • Прочность на растяжение;
  • Прочность на изгиб.

Чем выше предел прочности цемента по ГОСТ по соотношению к сжатию, тем он менее устойчив к растяжению и изгибу. Прочность и активность цемента конкретной марки отличны от аналогичных показателей альтернативных экземпляров. К примеру, цемент 400 марки имеет прочность на изгиб в 7 раз меньшую прочности на сжатие, в то время как 500 марка проявляет это же соотношение с коэффициентом в 8,3 раза. Прочность цемента при сжатии варьируется в пределах от 30 до 60 МПА, что означает, что прочность балок на изгиб соизмеряется в пределах от 4 до 7 ПА.

Марочная прочность цемента каждого наименования указывается на упаковке со строительным материалом. Прежде чем приобрести необходимый для строительных работ запас, убедитесь в том, что его технические показатели соответствуют требованиям, выдвигаемым к финальному продукту.

Испытание цемента на прочность

Перед реализацией цементного раствора лаборатории предприятий, занимающихся его производством, проводят комплекс испытаний, по результатам которых выясняется, какая добавка в цемент для прочности способна положительно повлиять на технические характеристики изготавливаемой смеси и будущего объекта, созданного с ее применением.

Испытания длятся несколько дней, и период наблюдения может составлять от 3 до 28 суток. Цемент повышенной прочности подвергается первым испытаниям уже на 3 сутки, а затем спустя неделю. Исследования проводятся с учетом минералогического состава цемента, скорости твердения и других показателей, которые необходимы для выведения формулы, позволяющей осуществить определение прочности цемента. Различные марки и составы демонстрируют отличные друг от друга показатели, что связано с темпом твердения, возрастом смеси и модификациями ее прочности.

При предварительных исследованиях используют следующие методы определения прочности цемента: пропаривание, исследование минералогического состава, определение переходного коэффициента прочности, дополнение добавками.

Компонентный состав бетона

Такой строительный материал как бетон является очень распространенным материалом, который можно получить, смешав определенные компоненты, такие как вяжущее вещество, вода, заполнители и добавки. Пожалуй, каждому известно, что бетон используется повсеместно в различных сферах строительства, будь то обычное частное строение или же строительство промышленных и индустриальных построек. Еще на момент проектирования будущего строения составляется смета и определяется марка и состав бетона для каждого конкретного бетонного элемента, будь то несущая стена, фундамент и пр.

Классификация бетона

Существует большой выбор бетонных смесей, которые можно классифицировать в зависимости от различных характеристик, например по прочности сжатия, по объемной массе.

  • По прочности сжатия бетон можно разделить на цементный, силикатный, полимербетон и прочие виды. В данном случае классификация происходит по типу вяжущего вещества, который определяет не только прочность, но и марку бетона.
  • По объемной массе бетон можно классифицировать на легкий и тяжелый. В первом случае его масса обычно составляет максимум 1800 кг на 1 куб. м., во втором случае его масса значительно превышает 1800 кг и в большинстве случаев используется исключительно в индустриальном строительстве.
Читайте так же:
Недостатки сухого способа цемент

Характеристика основных составляющих бетона

Из чего состоит бетон? Как правило, основными компонентами качественного бетона являются:

  • Щебень или гравий.
  • Песок.
  • Цемент.
  • Вода.
  • Различные химические добавки.

Каждый компонент смеси должен иметь определенные характеристики, о которых дальше пойдет речь.

Щебень или гравий

Данный элемент бетона, по сути, играет роль заполнителя. Используя щебень в бетонной смеси можно значительно увеличить прочность и долговечность бетонной конструкции, а также уменьшить усадку и ползучесть раствора.

Щебень может быть нескольких видов: известняковый, гравийный и гранитный.

Важно обращать внимание на форму щебня, поскольку она может значительно влиять на удобство заливки бетонной смеси. К примеру, можно отметить, что щебень, имеющий плоскую и игловатую форму, уменьшает прочность конструкции и увеличивает расход других компонентов смеси (например, цемента, который является достаточно дорогим), при этом морозоустойчивость бетона в зимнее время падает. Именно поэтому для приготовления бетона такой щебень не применяют.

  • Гранитный щебень. Данный вид материала чаще всего используется для приготовления бетона, который будет использоваться для дорожных покрытий. Он имеет фракции от 5 до 70 мм, и наиболее популярными являются частицы 20-70 мм.
  • Гравийный щебень. Данный вид является наиболее востребованным и доступным и применяется для приготовления бетона и железобетона. Он имеет в своем составе частицы размером 3-70 мм, и наиболее востребованными из которых являются 5-20 мм.
  • Известковый щебень. Данный вид щебня является экологически чистым материалом. Он обладает повышенной ударостойкостью и морозоустойчивостью.

Какой щебень использовать для бетонной смеси напрямую зависит от сооружения, которое будет выполняться из бетона. Самым оптимальным вариантом для строительства является гравийный щебень, поскольку обладает достаточно высокой прочностью и доступностью для всех слоев населения.

Песок

Песок, как и щебень, является заполнителем в бетонной смеси. Чтобы получить качественный раствор необходимо подойти к его выбору достаточно серьезно. На рынке стройматериалов на сегодняшний день существует огромный выбор песка, например речной, карьерный, морской, кварцевый, однако не все из них могут использоваться для бетона.

К примеру, песок, который в своем составе имеет глину, значительно снижает морозоустойчивость и прочность бетона, поэтому данный вид песка категорически не рекомендуется использовать.

При серьезном строительстве для приготовления бетона рекомендуется использовать речной песок, поскольку он имеет однородные фракции и хорошее качество, в нем не содержится большого количество инородных органических или глинистых примесей, поэтому он является наиболее идеальным.

В случае если на готовую бетонную конструкцию больших нагрузок не предвидеться, а прочность нужна не слишком велика, то в таком случае можно использовать карьерный песок, который позволит сообщить составу необходимую вязкость.

Песок можно классифицировать в зависимости от фракций зерен, и наиболее пригодным для бетона является крупный, который содержит оптимальное количество средних и мелких зерен.

Кроме того, для приготовления бетонной смеси высокого качества рекомендуется использовать сухой песок с невысокой влажностью. В случае если просушить песок не представляется возможным, рекомендуется уменьшить количество воды при приготовлении бетона.

Цемент

Цемент является наиболее дорогим компонентом бетонной смеси, поскольку является вяжущим веществом. Его производят на специальных цементных заводах, которые можно отнести к тяжелой промышленности. Цемент можно классифицировать по марке и количеству химических добавок.

Самый популярной разновидностью цемента является портландцемент, который имеет в своем составе специальные добавки, улучшающие свойства материала.

Чтобы правильно подобрать необходимую марку цемента для бетона, можно воспользоваться следующими рекомендациями от специалистов:

  • Цемент марки М400 и ПЦ400(Д20) наиболее часто используется при строительстве фундамента для частного сектора.
  • Цемент марки М400 и ПЦ400 (Д0) не имеют в своем составе добавок, которые позволяют использовать его для фундамента с высокой устойчивостью к воде и морозам.
  • Цемент марки М500 и ПЦ500 (Д20) наиболее часто используется при строительстве высокоэтажных, промышленных построек, гипермаркетов и пр.
  • ПЦ500 (Д0) используется только для промышленных нужд, чаще всего для участков, где влажность превышает допустимые нормы, а климат является неустойчивым.

Химические добавки

Существует огромное количество различных химических добавок, которые добавляются в бетон для придания различных свойств. Одни могут повышать прочность конечной конструкции, другие повышают морозоустойчивость и позволяют использовать бетон в зимнее время.

Количество воды для бетона определяется в зависимости от необходимой марки бетона и может корректироваться. Для бетона лучше всего использовать не холодную, но и не горячую чистую воду, без всяких примесей.

Процесс приготовления бетона

Рассмотрим процесс приготовления 100 кг бетонной смеси. Для него необходимо подготовить следующий состав:

  • Цемент 30 кг.
  • Песок 70 кг.
  • Щебень 100 кг.

Первое что необходимо сделать, это смешать все сухие составляющие, то есть песок, цемент и щебень до однородной массы. Затем можно постепенно вливать воду, пока смесь не получиться нужной консистенции. Зачастую бетонный раствор напоминает “густой творог” и не растекается.

Также немаловажно помнить, что приготовление бетона должно происходить при плюсовой температуре окружающего воздуха, иначе это может повлиять на характеристики бетона.

В заключение нужно сказать, что для получения высококачественного бетонного раствора необходимо уделять большое внимание его составляющим, в особенности, если бетон заказывается на заводе, поскольку на сегодняшний день существует достаточно много недобросовестных производителей. Цена бетона напрямую зависит от цены всех компонентов, и если стоимость раствора занижена, это может означать только то, что в процессе его изготовления используются дешевые материалы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector