Шпаргалка по "Строительству"

 

6.13. Гідрофобний портландцемент (ПЦ-ГФ) одержують введенням при помелі клінкера гидрофобізуючих добавок 0,05 –0,3%. Гідрофобний цемент підвищує рухливість бетонних сумішей, що, у свою чергу, приводить до збільшення водостійкості, водопроникності і морозостійкості бетонів. Застосовують у гідротехнічному, дорожньому і аеродромному будівництві.

6.14. Пуцолановий портландцемент (ППЦ) одержують у результаті часткової заміни клінкера активними мінеральними добавками (діатоміт, трепел, опока), вміст яких повинно бути не менше 20% і не більше 30%. Бетони на основі пуцоланового цементу внаслідок вмісту АМД, стійкі до вилужування, сульфатостійкі й застосовуються для будівництва підвідних і підземних частин спорудження, що постійно знаходяться у вологих умовах. На повітрі  бетон на ППЦ дає більшу усадку, знижує свою міцність, має низьку морозостійкість, у нормальних умовах твердіє повільно, тому не рекомендується для зимового бетонування.

6.15. - Глиноземистий цемент являє собою гідравлічне, швидкотверднуче в'яжуче, одержуване із сировинних матеріалів з високим вмістом глинозему Аl2О3. Мінералогічний склад глиноземистого цемену (цементу Фондю) представ¬лений переважно СаО • А1203 (СА) та феритами різного складу. СА становить 40...50% усього матеріалу і є твердим розчином, що містить Fe3+ (до 5% у перерарахунку на Fе2O3). Властивості глиноземистого цементу. Істинна густина цементу становить 3,0...3,2 Г/СМ3, водопотреба - 23...28%, (для високоглиноземистих цементів - 30...32%). Початок тужавлення - не раніше як 30 хв, кінець - не пізніше як 12 год від початку замішування. ГОЛОВНОЮ перевагою глиноземистого цементу, порівняно з портландцемен¬том, є швидке нарощування міцності. Так, цемент марки М400 через 24 год ха¬рактеризується міцністю не менше 23 МПа, через 3 доби - 40 МПа. Міцність глиноземистого цементу характеризується спадами і підйомами в різні періоди твердіння внаслідок протікання процесів конверсії, що пов'язані з перекристалізацією гідроалюмінатних фаз.

Не можна використовувати  глиноземистий цемент за умов, коли темпера¬тура бетону під час твердіння  перевищує 25...30°С. При твердінні  цементу протягом перших діб виділяється 70...80% загальної кількості теплоти, що є позитив¬ним при бетонуванні  взимку. За звичайних умов це призводить до зниження міц¬ності. Алюмінатні цементи  можна використовувати як жаростійкі (разом з відпо¬відними заповнювачами). Жаростійкість глиноземистого цементу  зростає зі збільшенням Аl2О3 в  його складі. У поєднанні з шамотним заповнювачем такі цемен¬ти дають змогу  отримувати бетони з температурою експлуатації до 1300°С, а з хромітом - 1400°С. Білі алюмінатні цементи (з обмеженим  вмістом заліза) можуть бути використані  для виробництва вогнетривких виробів  з максимальною температурою експлуатації до 2000°С. Порівняно з іншими цементами  глиноземистий цемент має підвищену  стій¬кість проти дії м'якої, морської та мінералізованих вод. Глиноземистий  цемент є цінним матеріалом при проведенні аварійних ремонтів гребель, доріг, мостів, при терміновому спорудженні  фундаментів й оборонних об'єктів. Обмежене застосування цього цементу  пов'язане з його високою вартістю, що перевищує вартість звичайного портландцементу  в 4...5 разів.

 

6.16. Водонепроникний розширний цемент (ВРЦ) - гідравлічна в'яжуча речовина, яка здатна до швидкого тужавіння та твердіння, може бути виготовлена помелом або змішуванням у кульовому млині тонкоподрібнених глиноземистого цементу (70...76%), напівводного гіпсу (20...22%) та високоосновного гідроалюмінату кальцію 4СаО- АІ₂0з • 13Н₂0 (10...11%). Останній спеціально синтезують гідротермальною обробкою глиноземистого цементу з вапном на протязі 5...6 год при температурі 120...150°С, потім його подрібнюють і змішують з глиноземистим цементом і гіпсом.

У процесі твердіння цементу  відбувається реакція з утворенням етрингіту:

4СаО-А1₂0₃ • 13H₂0+3(CaS0₄ ■ 2Н₂0)+14Н₂0= ЗСаО • А1₂0₃ ■ 3CaS0₄ ■ 32Н₂0+Са(ОН)₂,

що обумовлює сульфоалюмінатне розширення штучного каменю у межах 4...5%.

Початок тужавлення цементу - не раніш  як через 4 хв, кінець - не пізніше ніж через 10 хв. Процес тужавіння може бути сповільнений добавками ЛСТ, оцтової кислоти, бури тощо.

Водонепроникний розширний цемент марки М500 через 6 год після виготовлення стандартних зразків має міцність при стиску 7,5 МПа, а через 3 доби -30 МПа. Після 24 год твердіння зразки мають бути абсолютно водонепроникними при тиску 0,6 МПа, а їхнє лінійне розширення знаходиться в межах 0,2... 1,0%.

Слід враховувати, що водонепроникний  розширний цемент має знижену  морозостійкість, і тому його можна  застосовувати тільки при температурах, які вище 0°С для відновлення зруйнованих  бетонних та залізобетонних конструкцій, для гідроізоляції тунелів, стовбурів  шахт, у підземному та підводному будівництві, при створенні водонепроникних швів. Як недоліки цього цементу слід відзначити високу вартість, короткі строки тужавлення, низьку морозостійкість.

Розширний портландцемент одержують спільним помелом 60...65% портландцементного алітового клінкеру, 5...7% глиноземистого клінкеру або високоглиноземистого шлаку, 7... 10% двоводного гіпсу і 20...25% активної мінеральної добавки (трепелу, опоки, діатоміту, доменного гранульованого шлаку). Портландцемент повинен містити не менше 7% алюмінатів кальцію та 55% аліту.

Механізм розширення зумовлений утворенням кристалічного етрингіту, який збільшує об'єм гідратних новоутворень. Активна  добавка сприяє синтезу цієї сполуки  до тужавіння цементу, що забезпечує розширення бетонних сумішей у пластичному  стані без виникнення напружень  у кристалічній структурі. Гідросульфоалюмінат  кальцію швидко утворюється при  температурі 60...80°С, тому короткочасне пропарювання прискорює твердіння цементу.

Камінь на основі розширного цементу  має високу щільність і водонепроникність, а також здатність до розширення у воді й на повітрі при постійному зволоженні протягом перших 3 діб. Цей цемент є напружувальним із малою енергію розширення і має марки за міцністю М400, М500, М600, початок тужавлення - не раніше як через 30 хв, кінець - не пізніше як 12 год після замішування; розширення після 1 доби становить 0,15...1,0%.

Галузі використання такого цементу - шляхове та підземне будівництво, влаштування підлог промислових  підприємств, тампонажні роботи, виготовлення залізобетонних виробів із напруженим армуванням (омонолічування каналів із напруженою арматурою).

 

6.17. - В'яжуще низької водопотреби (внв) одержують спільним помелом портландцементного клінкера із суперпластифікатором, що дозволяє отримати питому поверхню цементу 4500-5000 см2/м. Зазначена тонкість помелу  забезпечує підвищену реакційну здатність ВНВ. Введення органічної добавки знижує водопотребу в'яжучого до 18-15%, сповільнює початок схоплювання до 6..7 годин, забезпечує швидкий ріст міцності в ранні строки твердіння. Рекомендується застосовувати для виготовлення високоміцних  бетонів,  тому  що  морозна міцність  ВНВ лежить  у межах 700-1000 кг/см2.

 

6.18. Водопотреба визначається кількістю води, потрібної для приготування тіста стандартної консистенції (діаметр розпливу 180±5 мм). Марка. Для гіпсових в'яжучих встановлено 12 марок за міцністю при стиску (МПа): Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25, де цифра означає нормовану межу міцності при стиску. Маркування гіпсу здійснюється з урахуванням його міцності, строків тужавлення та тонкості помелу, наприклад гіпсова в'яжуча речовина з позначкою Г-5-А-ІІ ДСТУ Б В 2.7-82-99 відповідає марці Г-5, є швидкотверднучою і характеризується середньою тонкістю помелу. Строки тужавлення. За строками тужавлення гіпсові в'яжучі поділяють на три групи: А – швидкотверднучі (з початком тужавлення не раніше 2 хв. і кінцем не пізніше -15 хв.), Б – нормальнотверднучі (з початком тужавлення не раніше 6 хв. і кінцем – не пізніше 30 хв.), В – повільнотверднучі (початок тужавлення не раніше 20 хв.). Нормальна густота – це кількість води замішування для отримання тіста стандартної консистенції. Для отримання тіста нормальної густоти з β-модифікації СаSО4•0,5Н2О потрібно 50...70% води, а з α-модифікаціі СаSО4•0,5Н2О - 30...40%.

 

 

7.1 Бетонна суміш – багатокомпонентна система, яка складається з в’яжучої речовини, дрібного й крупного заповнювачів, добавок та води. Бетонною ця суміш є до затвердіння.

Процес вир-ва бетонної суміші передбач виконання таких технологічних  операцій: підготовки матеріалів, дозування  та змішування. Підготовка матеріалів включає сушку заповнювачів до потрібної  вологості, очищення їх від шкідливих  домішок та розподіл за фракціями.

Бето́н — штучний каменеподібний матеріал, результат раціонально підібраної бетонної суміші в'яжучого, заповнювачів, води і, при потребі, спеціальних добавок. Один з основнихбудівельних матеріалів, що застосовується для виготовлення збірних залізобетонних та бетонних конструкцій і бетонних виробів, а також для будівництва монолітних бетонних і залізобетонних споруд.

7.2. До 85% складу ,бетону становлять заповнювачі, здебільшого місцеві матеріали. Розрізняють заповнювачі:

дрібні (пісок природний  або штучний, шлаковий пісок тощо) з розміром зернин від 0,08 до 5 мм;

крупні (щебінь або гравій) з розміром зернин від 5 до 70 мм, а  для масивних споруд — до 120 мм.

Крім заповнювачів із щільних  гірських порід, застосовуються легкі  заповнювачі — природні (пемза, туф, ракушняк) або з штучних пористих матеріалів (керамзит, термозит тощо).Клей (цементуюча речовина) складається з в'яжучих матеріалів і води; бувають різновиди, що тужавіють без води, наприклад, асфальтобетон. В'яжучими матеріалами є цемент, глина, вапно, гіпс, рідке скло, бітум, смола тощо. Можуть бути бетони:

з сумішшю дрібного і крупного заповнювача,

з одним дрібним заповнювачем (піщаний або дрібнозернистий  Б),

з одним крупним заповнювачем (крупнозернистий),

зовсім без заповнювача (ніздрюватий).

Цемент – в’яжуча речовина в бетоні.

Заповнювачі, займаючи в бетоні 80—85 % його об'єму, утворюють жорсткий скелет бетону, зменшуючи усадку і запобігаючи утворенню усадкових тріщин.

Воду використовують для  приготування бетонних сумішей та поливання  в літній час відкритих поверхонь  монолітного бетону.

Добавки необхідні для  регулювання властивостей бетону та економії цементу.

7.3. Запо́внювачі бето́ну — природні або штучні сипкі кам'яні матеріали. Займаючи в бетоні 80—85 % його об'єму, заповнювачі утворюють жорсткий скелет бетону, зменшуючи усадку і запобігаючи утворенню усадкових тріщин.

В якості дрібного заповнювача  у важкому бетоні застосовують пісок, що складається із зерен розміром 0,16-5 мм і має щільність більше 1,8 г/см3. Природні піски представляють  рихлу суміш зерен різних мінералів, що входили до складу вивержених (рідше  осадових) гірських порід (кварцу, польового  шпату, кальциту, слюди та ін.

Заповнювач повинен складатися із зерен різного розміру (різних фракцій), при цьому кількість  великих, середніх і дрібних зерен (тобто зерновий склад заповнювача) встановлюється на основі перевірених  рекомендацій таким чином, щоб зерна  меншого розміру розташовувалися  в порожнинах між великими. Чим  компактніше розташовані зерна  заповнювачів, тим менше обсяг  пустот. 

Залежно від зернового  складу пісок поділяють на великий, середній, дрібний  
Дрібні частинки (пил, мул, глина) збільшують водопотребность бетонних сумішей і витрата цементу в бетоні. Тому зміст в піску зерен, що проходять через сито 0,16 мм, повинно бути не більше 10% за масою, при цьому кількість пилоподібних, мулистих і глинистих часток, визначаються отмучіваніем, не повинно перевищувати 3%. Глина набухає при зволоженні і збільшується в обсязі при замерзанні, знижуючи морозостійкість.  

В якості крупного заповнювача  для бетону застосовують гравій, щебінь з розміром зерен 5-70 мм. При бетонуванні масивних конструкцій можна застосовувати щебінь розміром до 150 мм. 

Зерна щебеню мають кутасту  форму; бажано, щоб за формою вони наближалися до куба. Більш шорстка, ніж у гравію, поверхню зерен сприяє кращому їх зчеплення з цементним каменем, тому для бетону високої міцності (М500 і вище) зазвичай застосовують щебінь, а не гравій. 

Якість великого заповнювача  визначається мінеральним складом  і властивостями вихідної породи (її міцність і морозостійкість), зерновим складом заповнювача, формою зерен  і вмістом шкідливих домішок. Міцність вихідної породи при стисканні у насиченому водою стані повинна не менш ніж у 1,5-2 рази перевищує марку бетону. 

Морозостійкість щебеню і  гравію повинна забезпечувати отримання проектної марки бетону по морозостійкості. Встановлено марки щебеню і гравію по морозостійкості від 15 до 300. Марка позначає кількість циклів змінного заморожування й відтавання, при якому втрата в масі проби великого заповнювача не перевищує 5% (для марок 15 і 25 допускається втрата маси до 10%). 

7.4. Легкоукладальність – це головний технологічний показник бетонної суміші, що характеризується рухомістю та жорсткістю.

Рухомість (Р) суміші визначають за допомогою стандартного конуса і  розраховують у см як різницю висоти форми та бетонної суміші, що утворилась після зняття форми.

Жорсткість (Ж) оцінюють (у  секундах) як час, потрібний для заповнення бетонною сумішшю (після зняття форми  конуса) циліндричної посудини під  дією вібрації.

Залежно від показника  легкоукладальності бетонні суміші поділяють на 3 групи: наджорсткі (НЖ), жорсткі (Ж), та рухомі (Р). Групи розділяються на марки за легкоукладальністю.

Основним фактором, що визначає консистенцію легкоукладальність бетонної суміші, Є водоцементне відношення. Водопотреба бетонної суміші, необхідна  для досягнення відповідної рухомості  та жорсткості, залежить від типу та кількості цементу, питомої поверхні та пустотності заповнювача, форми  та характеру їхньої поверхні, співвідношення дрібного та крупного заповнювача.

Способи ущільнення бетонної суміші: