Тяжелый бетон
Использовать железобетонные конструкции люди начали боле 1,5 веков назад, когда был заново открыт рецепт железобетона - при изготовлении цветочных кадок садовник использовал металлические стержни, чтобы сделать горшки более прочными. С тех пор применение железобетона достигло колоссальных масштабов. Стоимость изготовления железобетонных конструкций сократилась в разы за счет больших масштабов и технологичности производства. Одним из достоинств железобетона является его приспосабливаемость к различным задачам. Изменив состав смеси можно добиться нужных свойств, например, повышенной прочности или морозоустойчивости.
В строительстве применяется несколько видов бетона, а именно легкий, силикатный и тяжелый бетон. К группе тяжелых относятся те бетоны, у которых объемная масса достигает 1800–2500 килограммов на кубический метр.
Тяжелый бетон имеет широкое применение, в частности, он может использоваться:
- для изготовления дорожных плит;
- для изготовления плит перекрытий;
- в фундаментных блоках;
- для изготовления буронабивных свай.
Благодаря большой удельной прочности и высокой плотности изделия из тяжелых бетонов обладают высокой долговечностью, морозостойкостью и твердостью. Минусом тяжелых бетонов является высокая стоимость изготовления и теплопроводность.
Некоторые тяжелые бетоны достигают зрелости спустя сотни лет, они набирают прочность в процессе эксплуатации и могут служить нескольким поколениям.
В состав тяжелого бетона входит вяжущий компонент (цемент марок от М 200 до М 800), крупный заполнитель (щебень), мелкий заполнитель (песок без глинистых включений), вода и пластифицирующие добавки.
К тяжелым бетонам относится полимербетон (вместо цемента используется полимерное вяжущее), высокопрочный бетон, дорожный бетон, быстротвердеющий бетон, гидротехнический бетон, кислотостойкий бетон, жаростойкий бетон и особо тяжелый бетон.
Плотность особо тяжелого бетона - 2500 кг на метр кубический и более.
Плотность – это величина, характеризующая отношение массы тела к его объему.
Расчет состава тяжелого бетона
Расчет состава производится для определения такого соотношения между компонентами смеси, которое обеспечит заданную прочность при наименьшем расходе вяжущего. Расчет выполняется на 1000 литров смеси.
Решая задачу расчета состава тяжелого бетона, выполняют следующие действия:
- проводят анализ цементно-водяного отношения, его вычисляют по формулам прочности бетона для подвижных и жестких смесей;
- определяют объем воды, которая требуется на кубический метр смеси, для этого используют таблицу водопотребности или график Миронова;
- определяют расход цемента;
- определяют абсолютный объем цементного теста;
- рассчитывают количество заполнителей;
- составляют расход материалов на 1 кубический метр бетона (цемент, песок, гравий, вода);
- выполняют экспериментальную проверку расчетного состава бетонной смеси.
Отдельно выполняется расчет расхода материалов на замес бетономешалки.
Главной характеристикой бетонной смеси является удобоукладываемость, то есть способность приобретать нужную форму без расслаивания и разрывов. Эта характеристика зависит от подвижности и жесткости. Подвижность измеряется в сантиметрах, это осадка конуса, отформованного из испытываемой бетонной смеси. Жесткость измеряется в секундах, это время от начала вибрирования до начала появления цементного теста из двух отверстий прибора.
Рисунок 1. Пример выполнения расчета состава бетонной смеси. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Перед использованием форм для проведения испытаний их покрывают тонким слоем смазки, которая не влияет на свойства поверхностного бетона. Все образцы изготавливаются из одной пробы бетонной смеси и уплотняют их в одинаковых условиях. После окончания укладки используют мастерок для заглаживания поверхности образца. Образцы, подлежащие твердению в нормальных условиях, хранят в специальных формах в помещениях, где температура воздуха составляет 20 градусов (возможны отклонения в пределах 5 градусов. Формы покрывают влажной таканью, чтобы исключить испарение влаги. Распалубка проводится через сутки для М 100 и через 2 суток для бетонов М75 и ниже, при проверке на растяжение не ранее, чем через 4 суток.
