Специальные виды бетонов

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

на тему

«Специальные  виды бетона» 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент 

Группы  ПГС-08-2

Муфтахин  П. А.

Принял 

Кулешов Т. К.  
 
 

Иркутск 2010

Оглавление 

 

     

1. Высокопрочные

     Высокопрочный бетон прочностью 60...100 МПа получают на основе цемента высоких  марок, промытого  песка и щебня  прочностью не ниже 100 МПа. Высокопрочный  бетон приготовляют с низким В/Ц = 0,3...0,35 (смеси жесткие или малоподвижные) в бетоносмесителях принудительного действия. Для укладки смесей и формования изделий используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование и др. Значительный эффект в производстве высокопрочных бетонов дают суперпластификаторы.

     

     Высокопрочные бетоны бывают, как  правило, и быстротвер-деющими, однако для достижения отпускной прочности  изделий в короткие сроки применяют  тепловую обработку  по сокращенному режиму. Новые особо быстротвердеющие цементы позволяют получать изделия из бетона без тепловой обработки. Тяжелый бетон имеет высокую прочность на растяжение, износ и морозостойкость. 

     Для приготовления высокопрочного бетона используют все  средства, как-то: принимают  предельно низкое водоцементное отношение, суперпластификаторы, высокопрочный цемент, тщательное перемешивание и уплотнение бетонной смеси и строгий уход за бетоном. Мелкозернистый бетон отличается большим содержанием цементного камня, поэтому его усадка и ползучесть несколько выше. Применяют его при изготовлении тонкостенных, в том числе армоцементных конструкций, а также в тех случаях, когда отсутствует крупный заполнитель. Свойства мелкозернистого бетона характеризуются такими же факторами, как и обычного бетона. Однако отсутствие крупного заполнителя влечет за собой увеличение водопотребности бетонной смеси, а для получения равнопрочного бетона и равноподвижной смеси возрастает расход цемента на 20...40% Для сокращения расхода цемента необходимо применять высококачественные пески, пластифицирующие добавки, суперпластификаторы, производить хорошее уплотнение смеси. Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью на изгиб, хорошей водонепроницаемостью и морозостойкостью.  

     

2. Жаростойкий

     Жаростойкий бетон способен сохранять  в заданных пределах свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. В зависимости от применяемого вяжущего жаростойкие бетоны бывают следующих видов: бетоны на портландцементе, шлакопортландцемента, на глиноземистом цементе и жидком стекле. Для повышения стойкости бетона при нагревании в его состав вводят тонкомолотые добавки из хромитовой руды, шамотного боя, магнезитового кирпича, андезита, гранулированного доменного шлака и др. Тонкость помола добавки для бетона на портландцементе должна быть такой, чтобы через сито № 009 проходило не менее 70%, а для бетона на жидком стекле — не менее 50%. В качестве мелкого и крупного заполнителя применяют хромит, шамот, бой глиняного кирпича, базальт, диабаз, андезит и др. При правильно выбранных вяжущих и заполнителях бетон может длительное время выдерживать, не разрушаясь, действие температуры до 1200°С.  

     Выбор материалов производят в зависимости  от условий и температуры  его эксплуатации. Жаростойкие бетоны на портландцементе  и глиноземистом  цементе производят класса (марки) не менее В20 (250), а на жидком стекле — В 12,5 (150). Бетоны на жидком стекле не применяют в условиях частого воздействия воды, а на портландцементе — в условиях кислой агрессивной среды. При приготовлении бетонных смесей на портландцементе или глиноземистом цементе соблюдается такая последовательность: в смеситель заливают заданное количество воды, при включенном перемешивании загружают другие компоненты и перемешивают 2...3 мин. При изготовлении газобетона, в котором заполнители отсутствуют, после перемешивания загружают водно-алюминиевую суспензию и перемешивают дополнительно 1...2 мин.  

     Приготовление бетонных смесей на силикат-глыбе производят в шламбассейне, куда загружают дозированные по массе силикат-глыбу, тонкомолотую добавку, едкий натр и воду. Полученный шлам перекачивают в ванну, подогревают до 30...35°С и подают в смеситель, в который при включенном перемешивающем механизме вводят дозированные по массе заполнитель, водоалюминиевую суспензию и нефелиновый шлам. Смесь перемешивают 2...3 мин. Для формования изделий из ячеистого бетона применяют металлические формы. В форме смесь выдерживают 2...3 ч.  

     Твердение изделий на глиноземистом  цементе происходит в течение 1 сут  при температуре 18...20°С и влажности 90...100%, на портландцементе твердение изделий проходит при температуре 80...90°С и влажности 90...100%, а изделия на силикат-глыбе твердеют в автоклаве. При приготовлении жаростойких бетонов стремятся ограничить количество воды и жидкого стекла. Осадка конуса должна быть не более 2 см, а жесткость — не менее 10 с. Бетоны на портландцементе разных составов использу. ются при одностороннем нагреве с предельной температурой 1700°С, на глиноземистом цементе и на жидком стекле — д0 1400°С.  

     

3. Жароупорный

     В качестве вяжущих для жароупорных бетонов применяют глиноземистый цемент, портландцемент, шлакопортландцемент и жидкое стекло с кремнефтористым натрием. Огнеупорность жароупорных бетонов ниже 1580°.

     Для приготовления бетона на портландцементе  из тонкомолотых добавок  применяют шамот, лёсс, лёссовидный суглинок, цемянку, топливный шлак, пемзу, золу-унос, гранулированный доменный шлак и т. д.; в качестве песка и щебня применяют шамот, бой обыкновенного глиняного кирпича, топливный шлак, отвальный доменный шлак, базальт, диабаз, ангидрит, артикский туф. Мелким и крупным заполнителями жароупорного бетона на глиноземистом цементе служит шамот. Жароупорные бетоны готовят также на жидком стекле с кремнефтористым натрием.

     При правильно выбранных  вяжущих и заполнителях бетон может длительное время выдерживать действие температуры до 1200° не разрушаясь. Из такого бетона можно изготовлять железобетонные дымовые трубы, фундаменты доменных, мартеновских и других промышленных печей.

     Жароупорный бетон на портландцементе  имеет достаточно высокие показатели физико-механических свойств. Минимально допустимая прочность его — от 100 до 250 кГ/см кв.  

     

4. Кислотостойкий

     Кислотоупорный  бетон получают на кислотоупорном цементе  и кислотоупорных заполнителях. Затворяют  бетонную смесь растворимым  стеклом в количестве, обеспечивающем необходимую подвижность бетонной смеси. Для изготовления кислотоупорного бетона, обладающего стойкостью при действии неорганических кислот (кроме плавиковой), применяют смесь растворимого стекла (силиката натрия) с 15% кремнефтористого натрия Na2SiF6, а также песок кварцевый, щебень из бештаунита, андезита или кварцита и пылевидную фракцию (мельче 0,15 мм), приготовляемую из кислотостойких материалов. Твердение кислотоупорного бетона должно проходить в теплой воздушно-сухой среде. 

     Кислотоупорный  бетон характеризуется  прочным сцеплением со стальной арматурой, стойкостью по отношению  к действию серной, соляной, азотной  кислот и др. (за исключением  плавиковой), пределом прочности при  сжатии через 3 сут  — 11...12 МПа, через 28 сут  — 15 МПа. При действии воды и слабых кислот кислотоупорный бетон постепенно разрушается; действию концентрированных кислот этот бетон сопротивляется хорошо, но пастворы щелочей легко разрушают его. Кислотоупорный бетон используют для различных конструкций и облицовки аппаратуры в химической промышленности, заменяя им дорогие материалы: листовой свинец, кислотоупорную керамику, тесаный камень.

5. Гидротехнические бетоны

     Гидротехнические  бетоны, в отличие  от бетонов промышленного  и гражданского назначения имеют ряд особенностей. Их применяют для возведения  сооружений  в гидротехническом и гидромелиоративном строительстве.

     В зависимости от конструкции  и размеров сооружений, расположения  относительно уровней воды, массивности  конструкций и  назначаются требования к гидротехническим бетонам по водостойкости, водонепроницаемости, морозоустойчивости, прочности, солестойкости, удобообрабатываемости   и сниженного тепловыделения.

     В зависимости от вида вяжущего бетоны разделяются  на:

     а)   цементные бетоны;

     б)  известковые бетоны;

     в)   гипсовые бетоны;

     г)   бетоны на органических заполнителях .

     В зависимости от типа заполнителей бетоны деляют нa:

     Особо тяжелые с Y > 2,5 т/м3.  Эти бетоны готовят  на тяжелых  заполнителях, а   в ряде  случаев  с  применением  металлической  стружки и чугунных обрезков. Применяются такие бетоны при строительстве  реакторов АЭС.

     Тяжелые бетоны с Y = 1,8 - 2,4 т/м3. Изготавливают, как  правило, на гранитном  заполнителе. Применяются  для  строительства  гидротехнических       сооружений.

     Легкие  бетоны с Y= 0,5 - 1,8 т/м3. Они применяются  для изготовления стеновых панелей  или как утеплительный  материал.

     Особенно  легкие  с Y< 0,5 т/м3 (существует Y = 10кг/м3)

     В зависимости от места  расположения бетона в  ГТС он разделяется  на три вида:

     Бетон подводный  (А) - который постоянно находится под водой. Как правило, этот бетон изготовляется      на       шлакопортландцементах,       пуцоланових цементах, портландцементах.

     

     Бетон переменного уровня воды (Б).  Этот бетон  наиболее ответственный  и в обязательном порядке должен удовлетворять требованиям по морозоустойчивости.   Его готовят на портландцементах и    шлакопортландцементах с обязательным применением пластифицирующих добавок.

     Бетон   надводный  (В),  который   находится   выше   УВ.   Этот   бетон   изготовляется на всех видах цемента.

     В зависимости от массивности  конструкций бетоны разделяются на две  группы:

     Бетон внешней зоны. (1)  В зависимости  от назначения конструкции  и класса сооружений внешняя зона t = 1,5 - 3,0 м.

     Бетон внутренней зоны, к которому предъявляются в основном требования по объемной массе. В особенно массивных конструкциях бетон внутренней зоны может быть заменен отсыпкой с уплотнением грунта или камня. В большинстве случаев бетоны внутренней зоны имеют марку ниже чем бетон внешней зоны.

     Гидротехнические   бетоны   должны   обладать :

     1.Химической  стойкостью, то есть  бетоны должны  противостоять химическим  влияниям окружающей  среды. С этой  целью, они изготовляются  на сульфатостойких  цементах с применением  соответствующих добавок.

     2.Водонепроницаемостью,   которая  характеризуется  наибольшим давлением  воды на бетон,  при котором не  наблюдается просачивания  ее через образцы  соответствующей  формы (d = h = 152 мм), выдержанных t = 180сут.

       По водонепроницаемости  бетоны разделяются на 5 марок:

     W2, W4, W6, W8, W12.

     3.Морозоустойчивостью,  которая характеризуется  наибольшим числом  циклов замораживания   и оттаивания  соответствующих   образцов,   выдержанных  в   нормальних условиях  в течение   t =18 суток. При этом, после испытаний потеря их прочности должна быть не более 15%. Замораживание должно проходить при - 15° и ниже на протяжении 4 часов, а оттаивание при  +5-20° на протяжении 4 часов.

     По  морозоустойчивости бетоны деляют на 6 марок:

     F50, F100, F150, F200, F250, F300. 
 

     

6. Для дорог и аэродромов

     Бетон для дорожных и  аэродромных покрытий. Условия работы дорожного  бетона неблагоприятны. Он многократно подвергается увлажнению и высыханию, замораживанию и  оттаиванию, а также  воздействию транспортных средств. Основными  расчетными напряжениями являются напряжения от изгиба. В связи с этим к дорожному бетону предъявляют повышенные требования к прочности на растяжение при изгибе, морозостойкости, износостойкости и воздухостойкости. Долговечность дорожного бетона достигается не только выбором качественных материалов, но и правильной технологией производства работ. Для дорожного бетона применяют портландцемент высоких марок с органическим содержанием С3А, высокопрочные качественные заполнители — щебень из гранита, известняка, кварцевый песок и др. Для увеличения подвижности бетонной смеси применяют пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, иногда и ускорители твердения.