Монолитный железобетон

На данный момент в России самой перспективной и востребованной технологией является возведение промышленных и жилых зданий из монолитного железобетона. Давайте разберёмся, что такое бетон. Бетон – искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящей из вяжущего материала, крупного и мелкого заполнителя и воды. При необходимости в бетонную смесь вводят специальные добавки, улучшающие его технологические и структурные характеристики. При этом смесь цемента и воды образует клеящий состав, который называют «цементным тестом». Этот состав обеспечивает прочную связь между собой зёрен крупного и мелкого заполнителя.

История монолитного бетона уходит своими корнями далеко в глубь веков. Его применяли ещё задолго до н. э. При возведении египетских пирамид, стен и башен Вавилона, при строительстве Великой Китайской стены и других монументальных сооружений, сохранившихся до наших дней. Долговечность, прочность и технологичность обеспечивают такую популярность монолитному бетону и в наши дни.

По зерновому составу различают крупнозернистые и мелкозернистые бетоны. Бетоны могут быть лёгкими и тяжёлыми. К лёгким бетонам относят шлакобетон, керамзитобетон и некоторые другие бетоны, как например опилкобетон являющийся пожалуй самым экологичным и наиболее соответствующим требованиям санитарных норм, в качестве заполнителя в них используют облегчённые материалы. Объёмный вес такого бетона в высушенном состоянии обычно не превышает 1800 кг/м3 . Их применяют для снижения веса и уменьшения теплопроводности несущих конструкций.

Для тяжёлых бетонов (с плотностью 2200 – 2500 кг/м3) в качестве заполнителя применяют горные породы такие например как щебень гранитный. От чистоты применяемых исходных материалов существенно зависит качество бетонной смеси.

Под прочностью бетона понимают свойство сопротивляться разрушению от действующих внешних нагрузок. Бетон хорошо работает на сжатие и плохо - на растяжение. Сопротивление бетона растягивающим усилиям увеличивают его армированием т.к. стальная арматура в свою очередь хорошо работает на растяжение и хуже на сжатие применение этих двух материалов в монолитном железобетоне позволяет с максимальной выгодой использовать их сильные качества, что приводит к увеличению прочности всей конструкции. В зависимости от показателя прочности на осевое сжатие тяжёлые бетоны подразделяются на классы: В 1; В 1,5; В 2 и т.д.

Прочность бетона характеризуется марками 25; 35; 50…500; 600. Рабочий состав и водоцементное соотношение назначают не основе подбора по результатам испытания образцов, изготовленных из пробных замесов. Прочность бетона зависит от качества цемента и его количества, расходуемого на 1 м3 бетонной смеси, качества заполнителей, а также от качества перемешивания составляющих и от порядка укладывания смеси в конструкцию.

Твёрдость бетона – это его свойство сопротивляться проникновению в него другого более твёрдого тела.

Рассуждая о бетоне необходимо также остановиться на том, что же из себя представляет цемент, каким он бывает. Цементы относятся к вяжущим гидравлического твердения. Продукты мелкого помола обожённого сырья обладающие способностью после затворения водой переходить из тестообразного состояния в камнеподобное называют цементами. Различают несколько видов цементов: портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и их разновидности. Портландцементы – самые распространённые цементы. Их получают помолом клинкера, представляющего собой обожённый до спекания состав, при температуре около 1450 градусов цельсия. Он состоит из тщательно дозированных смесей материалов, содержащих углекислый кальций, кремнезём и оксид железа, например мергеля или смесей известняка и глин. При помоле к клинкеру добавляют до 15% гидравлических добавок или 10% кварцевого песка, а для замедления схватывания – до 3% двуводного гипса. По внешнему виду портландцемент представляет собой тонко молотый порошок различных оттенков. Основной цвет портландцемента – серовато-зелёный. Портландцементы – самые распространённые вяжущие, применяемые для приготовления растворных и бетонных смесей и обеспечивающие их необходимую прочность.

Обыкновенные бетоны подразделяют на пластичные, укладываемые в формы (опалубку) при умеренном уплотнении, и жёсткие, укладка которых требует усиленного механического уплотнения. Консистенцию бетонной массы выдерживают в строгих пропорциях в зависимости от желаемой марки бетона. При этом марку цемента подбирают таким образом, чтобы она превышала заданную марку бетонной смеси в 1,5 – 2,5 раза.

Большую часть объёма монолитного бетона и железобетона применяют для возведения конструкций нулевого цикла и только 20 – 25% расходуют на надземные части зданий и сооружений. Применение монолитного бетона позволяет уменьшить расход стали на 7 – 20%, бетона до 12%.

Определение состава бетона.

Подбор состава бетона производят с целью получения бетона с требуемыми качественными показателями, установленными в проектной документации на изделия или конструкции, при минимальном расходе цемента или другого вяжущего. Состав бетона подбирают на средний уровень прочности бетона, устанавливаемый в соответствии с фактической его однородностью по прочности на сжатие, растяжение или растяжение при изгибе. Номинальный состав бетона определяют в следующей последовательности: устанавливают характеристики исходных материалов, производят расчет начального и дополнительных составов бетона, делают пробные замесы всех составов с корректировкой удобоукладываемости бетонной смеси; изготовляют и испытывают образцы бетона по всем требуемым показателям качества; обрабатывают полученные результаты и выбирают номинальный состав бетона, обеспечивающий получение бетонной смеси и бетона с требуемыми показателями качества при минимальном расходе вяжущего.
Начальный состав бетона рассчитывают исходя из фактических характеристик материалов по известным методикам. Дополнительные составы рассчитывают аналогично начальному при значениях варьируемых параметров состава бетона, отличающихся от принятых при расчете начального на ±(15...30%). После определения номинального состава, устанавливают рабочий состав бетона с учетом фактической влажности заполнителей, который передают в производство.
При изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций с целью повышения их надежности и безопасности проводят статистический контроль и приемку бетона по прочности с учетом фактической однородности.

Контроль может осуществляться разрушающим (по результатам испытаний образцов на прессе) или неразрушающим (ультразвуковым сквозным прозвучиванием или отрывом со скалыванием) методами. Прочность на растяжение и сжатие в проектном возрасте (для сборных конструкций) контролируется только по образцам.

Для определения однородности прочности бетона номинального рабочего состава на месте изготовления конструкций в течение месяца, так называемого анализируемого периода, производят отбор не менее 30 проб бетонной смеси (по две пробы от каждой партии бетона), из которых изготовляют соответствующее количество серий контрольных образцов по каждому виду прочности (отпускной, передаточной, в промежуточном и проектном возрасте). В состав партии включают бетон, изготовляемый по одной технологии в течение не менее одной смены и не более недели. При неразрушающем методе контролируют 10% конструкций, но не менее 3 в партии. В качестве характеристики однородности прочности бетона используют средний коэффициент вариации по всем партиям бетона за месяц. Его вычисляют как среднеарифметическое из 15 коэффициентов вариации локальных партий бетона. Далее, исходя из найденного среднего партионного коэффициента вариации в соответствии с рекомендуемыми правилами контроля прочности бетона, определяют коэффициенты требуемой прочности бетона, на основании которых вычисляют контрольные характеристики требуемой, среднего уровня, верхней предупредительной границы прочности и некоторые другие ограничительные характеристики прочности бетона (в проектном возрасте) и локальных коэффициентов вариации прочности по отдельным партиям.

Вычисленные характеристики однородности и прочности бетона используются для контроля производства в течение так называемого контролируемого периода, продолжительность которого также составляет один месяц. Сохраняя в этот период методику отбора и испытания проб бетонной смеси, принимают его за анализируемый и вычисляют новые значения среднего партионного коэффициента прочности и других статических характеристик прочности бетона, которые распространяют на последующий контролируемый период и т.д.

Приведенная методика подбора состава бетона распространяется на все его виды. Учитывая большой объем вычислений, все расчеты и анализ полученных данных выполняются на компьютере по специальной программе.

Форма входа

Поиск

Друзья сайта

Официальный блог Сообщество uCoz FAQ по системе Инструкции для uCoz

Статистика

Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0