Главная / Про Бетон / Влияние количества воды на прочность бетона

Влияние количества воды на прочность бетона

Бетонработает под нагрузкой как единый композиционный материал, и в формировании его прочности участвуют цементный камень (матрица), зерна заполнителя и контактный слой между ними. Иными словами, прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Прочность заполнителя (песка, щебня, гравия) в тяжелом бетоне, как правило, выше заданной прочности бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Таким образом, прочность бетона определяется в основном двумя факторами:

• прочностью затвердевшего цементного камня;

• прочностью его сцепления с заполнителем.

Зависимость прочности цементного камня от соотношения цемента и воды в бетонной смеси объясняется следующим. Цемент при твердении химически связывает не более 20. 25 % воды от своей массы. Но чтобы обеспечить необходимую пластичность цементного теста и, соответственно, подвижность бетонной смеси, необходимо брать 40. 80 % воды от массы цемента. Вода, кроме того, необходима для смачивания поверхности песка и крупного заполнителя: большая удельная поверхность заполнителя требует большего расхода воды. Естественно, чем больше в бетоне будет свободной, химически не связанной воды, тем больше впоследствии будет пор в цементном камне и соответственно ниже станет его прочность. С другой стороны, если не обеспечить необходимую удобоуклады-ваемость бетонной смеси, соответствующую принятому в данном конкретном случае методу уплотнения, то из-за недоуплотнения в структуре бетона появятся крупные пустоты и участки с нарушенной связью “цементный камень — заполнитель”, что приведет к резкому снижению прочности бетона.

Эффективные керамические стеновые материалы: сырье, строение, свойства, область применения.

К группе стеновых керамических материалов относятся: кирпич керамический обыкновенный, эффективные керамические материалы (кирпич пустотелый, пористо-пустотелый, легкий, пустотелые камни), а также крупноразмерные стеновые кирпичные блоки и панели заводского изготовления.

Эффективные стеновые керамические изделия(кирпич пустотелый, пористо-пустотелый, легкий, пустотелые камни).

Наличие пустот не только снижает плотность и массу таких изделий, но и ускоряет процессы их сушки и обжига, так как изделие прогревается быстрее и равномернее через наружные и внутренние поверхности. Пустотелые кирпич и камни применяют наравне со сплошным, за исключением кладки фундаментов, подземных частей стен, печей, дымовых каналов.

Кирпич строительный легкий изготовляют из сырьевой массы, основу которой составляют легкие пористые кремнеземистые породы (диатомит, трепел) с выгорающими добавками. Применяют легкий кирпич для стен зданий с нормальной влажностью.

Структура бетонов и их классификация

Структура бетона определяется крупностью, гранулометрией, формой зерен и количественным соотношением его компонентов, их взаиморасположением и структурными связями, а также наличием пор и дефектов. Структура бетонов является неоднородной вследствие различных свойств компонентов (щебня, песка, цементного камня). Кроме того, в структуре бетона имеется много дефектов (микротрещин, пор), возникающих в процессе изготовления бетонных изделий. Это является причиной возникновения в бетоне внутренних напряжений с высокой степенью концентрации на границах раздела фаз, что существенно влияет на механические свойства. Для установления основных закономерностей влияния структуры на свойства бетонов целесообразно выделить следующие ее разновидности:

макроструктуру, которая определяется крупной составляющей – щебнем (или гравием) и строительным раствором (смесью песка, цемента и воды);

мезоструктуру – которая формируется песком и затвердевшим цементом. микроструктуру — цементным камнем.

Изделия из каменного литья. Область применения в строительстве.

Путем расплавления различных горных пород, последующей разливки расплава в формы и охлаждения получают строительные изделия, обладающие высокой химической стойкостью, прочностью и твердостью. В качестве сырья для изготовления, изделий каменного литья используют обычно горные породы магматического происхождения — диабазы и базальты. Эти породы по химическому составу достаточно постоянны и дают возможность получить изделия высокой плотности, стойкости в агрессивных средах и с повышенной сопротивляемостью истиранию.

Изделия каменного литья выпускают в виде плоских и изогнутых плиток, деталей желобов, труб, штуцеров и др. Поверхность изделий практически не поддается механической обработке вследствие высокой твердости. Водопоглощение незначительное. Термостойкость 150—200° С. Высокая химическая стойкость изделий каменного литья (кислостойкость 99—100%) позволяет с успехом использовать их на химических заводах для покрытия полов, устройства сливных каналов, в качестве футеровочного материала; высокая сопротивляемость истиранию дает возможность применять эти изделия для футеровки шаровых мельниц и других аппаратов, где возникают большие истирающие усилия.

Расширяющиеся цементы: состав, свойства. Область применения.

Расширяющимися цементами называют безусадочные и напрягающие цементы. Расширяющиеся цементы характеризуются равномерным расширением, которое компенсирует усадку раствора или бетона, приготовленного на их основе. Благодаря этому расширяющий цемент обеспечивает предотвращение проявления усадочных деформаций. Такие цементы лучше твердеют и больше расширяются во влажных условиях. Обладая таким свойством как водонепроницаемость.

Наибольшее признание среди расширяющихся цементов получили водонепроницаемый расширяющийся цемент, расширяющийся портландцемент, гипсоглинозёмистый расширяющийся портландцемент, а также напрягающий цемент.

Расширяющиеся цементы используютсядля заделки стыков сборных железобетонных конструкций, создания надежной гидроизоляции при проведении отдельных гидротехнических сооружений, производстве напорных железобетонных труб и др.

Сборные железобетонные изделия. Понятие об обычном и преднапряженном состоянии железобетона.

Железобетон– это композиционный строительный материал, в котором соеденены в единое целое бетон и стальная арматура.

Железобетонные конструкции изготавливают с обычной и предварительно напряженной арматурой. Основная идея предварительного напряжения железобетонных конструкций заключается в том, что при изготовлении бетон искусственно обжимается. Благодаря этому бетон растягивается только тогда, когда будут преодолены созданные обжатием сжимающие напряжения. Если они превосходят растягивающие напряжения от нагрузки, то можно избежать образования трещин в бетоне.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции более эффективны. Чем обычные. В них полнее используется несущая способность арматуры и бетона, поэтому уменьшается масса изделия. Вместе с тем предварительное обжатие препятствует образованию трещин в растянутой зоне.

Производство металлических изделий и конструкций.

Металлические конструкции из черных и цветных металлов широко применяются при строительстве зданий и сооружений, особенно при больших пролетах, высоте, нагрузках и антикоррозийных требованиях. Широкое распространение металлоконструкций обуславливается их высокой прочностью, надежностью, индустриальностью, скоростью монтажа. Легкостью по сравнению с несущими конструкциями из железобетона и камня.

Комплексным показателем эффективности применения металлоконструкций является строительный коэффициент, представляющий собой отношение массы металлоконструкций к массе несущих деталей и конструкций всего здания или сооружения.

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы

источник

Прочность бетона – ключевой показатель его качества, определяющий назначение и параметры использования ЖБИ. Процесс проектировки конструкций осуществляется таким образом, чтобы изделия могли выдерживать соответствующие нагрузки на сжатие. Этот показатель определяется классом и маркой бетона, которые могут быть определены через 28 суток после заливки.

Динамика роста прочности за указанный период позволяет оценить его характеристики, в то время, как окончательное затвердение смеси происходит в течение нескольких лет. Качественный бетон спустя 28 суток должен обеспечить прочностный показатель при сжатии с усилием 200кгс/см2. Наряду с технологией, влияющей на прочность бетона, присутствует ряд объективных факторов, определяющих качество железобетонных изделий.

К основным технологическим факторам, определяющим прочность бетона, относят:

соотношение цемента и воды;

тип и качество наполнителей;

применение повторного вибрирования.

Цементы повышенной активности, которая определяется зависимостью R_b= f(R_Ц), традиционно обладают большей прочностью и применяются в строительстве многоэтажных, промышленных зданий, в дорожном и инженерном строительстве. Такие марки обладают большим сроком эксплуатации, надежны и не подвержены механическим и биологическим повреждениям. Марочная прочность определяется видом используемых легких или тяжелых бетонов. Использование сульфастойких цементов позволяет получить высокую прочность бетона при воздействии внешних факторов, в качестве которых выступают различные агрессивные среды. Практическая сфера применения легирующих добавок актуальна при формировании на основе смеси для конструкций, задействованных при строительстве домов, несущих конструкций гражданского или промышленного назначения, мостов.

Тяжелый бетон характеризуется повышенным показателем объемного веса, который изменяет свое значение в пределах 2200 – 2800 кг/м3 в зависимости от вида заполнителя. В качестве последнего могут применяться карбонатные, кварцевые, гранитные породы. При формировании опор в виде фундаментов находит применение бетон марки 100, для монолитных конструкций в виде колонн, перекрытий и балок — марки 150, обычнее сборные конструкции формируются на основе марок 200-250. Монолитные конструктивы с предварительным напряжением могут армироваться марками от 300 до 600, в то время как наиболее высокие марки редко находят практическое применение.

Количественный показатель содержания цемента в бетонной смеси также определяет ее прочностные характеристики — он растет до определенного уровня с повышением концентрации цемента. Следует помнить, что излишек цемента в составе смеси снижает ее устойчивость к усадке и увеличивает ползучесть. Максимально допустимым количеством считается до 600 кг цемента в 1 кубометре товарного бетона.

Соотношение воды и цемента в составе смеси также влияет на ее прочностные характеристики – чем оно выше, тем ниже прочность. При правильной технологии для затвердения и обеспечения прочности требуется воды в объеме 20% от массы цемента. Однако в случае с ЖБИ расход воды увеличен, поскольку смесь не должна быть слишком пересушенной для формирования равномерной и плотной смеси.

Бетон тем прочнее, чем более крупные наполнители использованы в процессе его приготовления. Не рекомендуется превышать рекомендованное количество песка, исходное сырье необходимо максимально очистить от глины и мелкозернистых фракций. Крупнозернистый заполняющий состав способствует лучшему проникновению цементного теста в образовавшиеся пустоты и обеспечению лучших параметров сцепления всех составляющих будущего изделия. Форма заполнителя играет определяющую роль. Сцепление обеспечивается намного лучше с заполнителями неправильной геометрии, в то время как округленность либо загрязнение заполнителя оказывает обратный эффект.

Тщательность вымешивания смеси также отражается на прочностных показателях. Для ЖБИ важен также порядок укладки бетонных смесей, который подразумевает промывку и обработку стыков, от чего зависит прочность, предотвращающая сколы и появление трещин.

Показатели прочности бетона оцениваются в возрасте 28 суток и зависят от температуры, при которой происходило отверждение смеси в соотношении с пределом достигаемой прочности при застывании при температуре +20 о С:

Повторное вибрирование, выполненное до завершения процесса полного схватывания, позволяет увеличить показатели прочности до 20%, это единственный технологический процесс, способный качественно повлиять на эксплуатационные характеристики. Технология производства может предусматривать разнообразные методики виброштампования, вибрирования под нагрузкой или вибропроката, которые направлены на усовершенствование прочностных показателей бетона.

В результате повторного вибрирования повышается плотность и увеличивается скорость процесса гидратации входящего в состав смеси цемента.

источник

Одной из обязательных составных бетона является обычная вода. Ее объем играет в формировании бетонной смеси двойственную функцию: с одной стороны, без нее невозможна химическая реакция гидратации (вызывающая упрочнение смеси), с другой — чрезмерное ее количество отражается на ухудшении свойств бетона.
Научно доказано, что для полной гидратации цемент впитывает в себя до 28% от своей массы. Но такая смесь трудно перемешивается и тяжело уплотняется. Для получения пластичной цементной массы воды требуется значительно больше — от 40 до 60%. К примеру, для гидратации 250кг цемента минимально необходимо 50-70л воды, а для повышения подвижности смеси нужно добавить все 100-150л. Эта лишняя жидкость, постепенно испаряясь из цементного камня, оставляет после себя капилляры и поры, что отрицательно влияет на прочность и морозостойкость бетона.
Для количественного описания состава бетона используется показатель расхода воды на 1м3 его, а также показатель отношения объема воды к массе цемента (В/Ц). Если бетон состоит из тех же 100 л воды и 250 кг цемента, то показатель В/Ц составит 0,4. Чем ближе эта дробь к единице, тем слабее будет конечная масса, ведь на цемент приходится больше жидкости.
Таким образом, увеличение воды придает смеси пластичности, упрощая ее обработку и укладку. Если же этот процесс не сопровождается пропорциональным увеличением используемого цемента, то лишняя вода, не вступив в реакцию гидратации, приведет к негативному исходу. Результатом ее разрушительного действия будут такие последствия:

уменьшение прочности и снижение морозостойкости цементного камня;
увеличение проницаемости для жидких и газообразных веществ;
развитие усадочных явлений и образование трещин;
постепенное вымывание из цемента водорастворимых соединений (коррозия цементного камня);
ухудшение сохранности арматуры в бетоне, возникновение ее коррозии.

источник

Разрушаем мифы вместе с профессиональными бетонщиками

Мифы и заблуждения широко распространены в бизнесе связанным с бетоном. Появившись однажды, миф начинает жить своей жизнью, в него верят и повторяют. В этой статье, мы разоблачим наиболее популярные заблуждения которые правят в мире бетонного строительства.

Миф №1:
Добавление воды в бетонную смесь ведет к увеличению осадки.
На самом деле:
Есть другие не менее эффективные способы увеличить осадку бетона помимо добавления воды.

Добавление чрезмерного количества воды прямо на стройплощадке увеличивает осадку бетона, но также значительно снижает прочность бетонной конструкции. Добавленная вода разбавляет бетонную смесь и увеличивает соотношение воды к вяжущим материалам. Слишком большое количество воды также снижает сопротивляемость бетона к циклам замораживания и оттаивания, увеличивает осадку при высыхании, а также приводит к проблемам в обслуживании здания в дальнейшем.
Удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 7473-94) и других строительных растворов является одним из их важнейших качеств. Увеличение расхода воды не выход, потому что при этом уменьшается прочность цемента. Увеличение расхода цемента в бетоне с постоянным содержанием воды не влияет на удобоукладываемость бетона. Играет роль соотношение цементного теста и заполнителя, при увеличении количества цементной смеси, бетон становится более удобоукладываемым, при этом прочность бетона остается неизменной.
Во многих технических требованиях запрещается добавление воды в бетон на стройплощадке. Тем не менее, существуют и другие способы повышения осадки и удобоукладываемости бетона. Качество заполнителей (щебень и гравий), их максимальный размер влияют на расход цемента и воды, влияет на процесс перемешивания. Уменьшение количества воды и пластификаторы, также могут быть использованы для увеличения осадки при сохранении соотношения воды к цементу, а объем вовлеченного воздуха влияет на технологичность бетона. Добавление воды, которая содержит химические добавки, может изменить качество смеси и стать причиной потери подвижности бетонной смеси и состава воздуха внутри бетона.

Миф №2:
Определение марки бетона по количеству мешков с цементом
На самом деле:
Пропорции смеси определяются согласно техническим требованиям, а не количеством цемента

“Сколько надо мешков цемента на куб бетона?” — один из самых популярных вопросов к специалистам по бетонированию. Однако, качество не измеряется в количестве мешков. Как правило, цемент доставляется на стройку в 50-ти килограммовых мешках, и иногда не соответствует нужному стандарту. Пропорции цемента в смеси зависят от того что вы строите. Для разумного расхода цемента, чтобы избежать потери подвижности смеси, усадки, а также соблюдения температурного режима, следует избегать излишков цемента. В технических условиях, часто указывают минимальное количество цемента чтобы увеличить долговечность бетона, пригодность свежеуложенного бетона к отделке, улучшение износостойкости и внешнего вида поверхности. Самая важная часть в подборе пропорций бетона — это соотношение воды к заполнителям и связующим.

Миф №3:
Бетон водонепроницаемый
На самом деле:
Даже самый прочный бетон имеет пористую структуру.

Вода и другие вещества в жидком или парообразном состоянии могут проходить через бетон. В зависимости от пористости бетона, этот процесс может достигать от нескольких минут до нескольких месяцев. Чтобы увеличить водонепроницаемость бетона в него добавляют уплотняющие химические добавки, такие как пастеризаторы, гидрофобный цемент, а также дополнительные цементирующие добавки такие как кремнезем и золу уноса. Также, можно обработать поверхность бетона герметическими материалами.

Миф №4:
Чем тверже бетон, тем он долговечнее
На самом деле:
Не только показатель прочности при сжатии определяет долговечность бетона.

Хотя предел прочности при сжатии является важной характеристикой бетона, другие качества могут еще больше влиять на долговечность бетона в жестких условиях окружающей среды. В целом, основные причины “старения” бетона это:

коррозия арматуры
незащищенность от воздействия циклов замерзания-оттаивания
щелочно-окислительные реакции
низкая сульфатостойкость

Снижение проницаемости бетона — ключ к его долговечности.

Миф №5:
“Добавим хлорид кальция — чтобы вода не замерзла”
На самом деле:
Хлорид кальция является ускорителем затвердевания бетона, а не антифризом.

Присутствии хлорида кальция, в начальной стадии приготовления бетонной смеси, увеличивает скорость схватывания (гидратации) в полтора-два раза. Однако, свежий бетон нуждается в защите от замерзания пока не достигнет минимальной прочности. Без такой защиты, бетон промерзнет и потом будет менее прочным. Чтобы избежать проблем при заливке бетона в холодную погоду, убедитесь что температура бетона поддерживается в нужных пределах.

Миф №6:
Можно заливать бетон прямо на мерзлую землю без каких-либо мер предосторожности.
На самом деле:
Необходимо заранее принять меры по защите бетона и предотвратить возможные проблемы с грунтом из-за неблагоприятных погодных условий

Бетон залитый в промерзшую почву может осесть неравномерно при оттаивании, что приведет к трещинам. Разница температур между бетоном и грунтом также может стать причиной слишком быстрого охлаждения бетона и замедлить скорость затвердевания. В идеале, температура грунта должна быть такой же как и у бетонной смеси в момент заливки. Есть несколько способов растопить землю перед заливкой бетона, включая защитное покрытие для выдерживания бетона и системы отопления.

Миф 7:
Если поверхность бетона сухая и проверка на влажность прошла успешно, то можно начинать отделочные работы.
На самом деле:
Это не главное правило для начала отделки поверхности.

Неправильная отделка может привести к дефектам поверхности, таким как
— вздутие
— пыление бетонных поверхностей
— трещины
— отслаивание
Нужен большой опыт чтобы точно знать когда можно приступать к отделочным работам. Конечно для определения, можно применить самый простой метод — прикрепить к бетону полиэтиленовую пленку и посмотреть будет ли под пленкой конденсат. Погода, тип конструкции и еще много чего влияет на высыхание бетона. Чтобы точно определить нужное время для отделки, лучше использовать профессиональные влагомеры, которые с учетом многих факторов, измерять влажность на достаточной глубине и в разных местах поверхности. Опытные отделочники всегда обращают внимание на эти факторы.

Миф №8:
У бетона с гладкой и ровной поверхностью, отделка тоже будет гладкой и ровной.
На самом деле:
Бетон изменяет свой объем после осадки, отвердения и просушки.

Деформация кромки бетонной плиты происходит в результате накопления влаги и разной температуры в верхней и нижней части. Бетон уменьшается в размерах если твердение происходит в обычной воздушной среде, и твердеет с набуханием во влажной среде. Также, деформацию могут вызвать силовые нагрузки. Предотвратить деформацию бетона можно с помощью технологий просушки бетона.

Миф №9:
Армированный бетон не трескается
На самом деле:
Армирование бетона не предотвращает появление трещин из-за изменения объема

Бетон, у которого увеличение объема сдерживается конструкционными особенностями, может растрескиваться, поскольку сжимающие напряжения приводят к образованию микротрещин. Часто бывает так что арматура становиться причиной трещин. Структурные усиления не противодействуют возникновению трещин, но сдерживают их расширение и границы разлома. Когда начинается разрушение бетона, деформации сжатия передаются стальным элементам конструкции, что позволяет железобетону выдерживать более высокие нагрузки чем монолитному бетону.

Миф №10:
Под твердением бетона понимается его просушка.
На самом деле:
Бетону нужна вода, так он становится более твердым.

Бетон не твердеет от высыхания. Пока сохраняются благоприятные условия по влажности и температуре, гидратация бетона будет продолжаться. Когда только что залитый бетон начинает высыхать (обычно это момент когда остается 80% от первоначальной влажности смеси), процесс гидратации останавливается. Если температура недавно залитого бетона приближается к замерзанию (5 градусов), то процесс гидратации значительно замедляется. Необходимо выдерживать правильный уровень влажности и температуру сразу после заливки для нормального затвердевания бетона. Если с самого будет соблюдаться процесс затвердевания, то потом у нас будет хороший твердый бетон.

источник

Важное влияние качества воды затворения на прочность бетона уже неоднократно отмечалось. Качество воды также может иметь свое значение: примеси в воде могут помешать схватыванию цемента, могут отрицательно повлиять на прочность бетона или вызвать коррозию его поверхности, кроме того, могут привести к коррозии арматуры. По этим причинам следует учитывать пригодность воды для приготовления бетонной смеси и ухода за бетоном. Должно быть проведено ясное различие между воздействиями воды при приготовлении и воздействием агрессивных вод на затвердевший бетон. Некоторые агрессивные воды могут быть безвредны и даже благоприятны, когда применяются для затворения.

Во многих нормах качество воды определяется ее пригодностью для питья. Такая вода крайне редко содержит растворенные твердые вещества в количестве больше 2000 частей на миллион и, как правило, меньше 1000 частей на миллион.

Для отношения В/Ц—0,Ь последнее соотношение соответствует количеству твердых веществ, составляющих 0,05% веса цемента, в этом случае любое влияние обычных твердых веществ будет незначительным. Таким образом, несмотря на то что применение питьевой воды является безопасным, при изготовлении бетона может часто и успешно применяться непитьевая вода.

Как правило, вода, которая не показывает при испытании содержание солей, пригодна для употребления, но темный цвет или плохой запах не обязательно обозначает, что присутствуют вредные вещества. Простейший способ определения пригодности такой воды заключается в сравнении времени схватывания цемента и прочности кубиков из цементного раствора с соответствующими результатами, полученными при употреблении известной «хорошей воды» или дистиллированной воды. Обычно допускаются отклонения в прочности в пределах 10%

Поскольку нежелательно вводить в бетон большое количество ила, воду с высоким содержанием твердых частиц во взвешенном состоянии следует перед употреблением пропустить через отстойный бассейн, при этом допустимым является содержание мелких частиц не более 2000 частей на миллион.

Солоноватая вода содержит хлориды и сульфаты. Когда содержание хлорида не превышает 500 частей на миллион или ЭОз не превышает 1000 частей на миллион, вода является безвредной, но успешно применялась и вода с более высоким содержанием соли. Морская вода характеризуется содержанием солей примерно 3,5% (78% NaCl и 15% MgCb и MgSO,>). Она обеспечивает повышенную раннюю прочность и пониженную прочность в позднем возрасте. Потеря прочности обычно не превышает 15% и часто может быть допущена. Морская вода несколько ускоряет время схватывания цемента, но это влияние обычно несущественно.

Вода, содержащая большое количество хлоридов, как, например, морская, имеет тенденцию вызывать стойкую влажность и выцветы поверхности. Такую воду не следует употреблять там, где важен внешний вид бетона, или там, где должна быть применена гипсовая отделка.

В случае армированного бетона морская вода может увеличить коррозию арматуры, хотя не существует экспериментального свидетельства того, что применение морской воды в смеси ведет к коррозии стальной арматуры. Повышенная опасность, вероятно, существует в тропических странах. Коррозия наблюдалась в сооружениях, расположенных во влажном воздухе, когда защитный слой был недостаточен или бетон был недостаточно плотен для того, чтобы не имела место коррозия под действием солей в условиях влажности. С другой стороны, когда железобетон находится постоянно в воде (либо морской, либо пресной), применение морской воды для затворения бетона, кажется, не должно иметь вредных последствий. Однако на практике обычно считается нежелательным применять морскую воду в качестве воды затворения, если этого можно избежать. В бетоне, применяемом для предварительно напряженных конструкций, применение морской воды не допускается, так как она может вызвать коррозию арматуры малых диаметров.

В этой связи следует рассмотреть применение морских заполнителей, полученных из морских отложений. Высушенный морской песок может содержать большое количество соли, но, если используется песок, добытый землечерпалкой из моря, и воде дают стечь, а в качестве воды затворения для смеси применяется пресная вода, то содержание соли составляет не более 1 % общего веса воды.

Естественно, слабокислые воды безвредны, но вода, содержащая гумусовые или другие органические кислоты, может отрицательно воздействовать на твердение бетона. Такую воду, так же как и высокощелочную, следует подвергнуть испытанию. Влияние различных ионов различно, как показал Стейнор.

Интересно отметить, что присутствие морских водорослей в воде для затворения приводит к воздухововлечению и последующей потере прочности. Применение морских водорослей, однако, является практическим средством вовлечения воздуха.

Что касается ухода за бетоном, пригодная для затворения вода также пригодна и для ухода за бетоном. Однако железистые или органические вещества могут привести к образованию пятен, особенно если вода медленно течет по бетону и быстро испаряется.

Нельзя на основе химического анализа установить возможность образования пятен, это определяется опытным путем.

источник

Вода – важный компонент для приготовления строительных растворов для возведения конструкций и отделки. Не секрет, что для затворения цемента подходит не любая жидкость, а соответствующая определенным требованиям. Мы расскажем, какой должна быть вода для бетонов и строительных растворов и почему нельзя использовать жидкость из любого водопроводного крана.

Бетонные и другие растворы на цементе отличаются прочностью готового изделия или покрытия. Это свойство обеспечивается особой структурой, которая образуется в результате гидратации и химических реакций компонентов смеси между собой. На характеристики материала оказывает воздействие минералогический состав раствора, который подбирается тщательным образом.

Влияние воды на марку бетона нельзя недооценивать – жидкость может как способствовать приобретению прочности и других проектных параметров, так и значительно их снизить из-за наличия таких компонентов в составе:

Вода с минералами в избыточном или недостаточном количестве может снижать скорость твердения, итоговую прочность, препятствовать образованию молекулярных связей в структуре камня.
Органические загрязнения (ил, плесневелые грибки) вредят бетону фактически и в перспективе: они мешают минеральным компонентам вступать в реакцию и качественно кристаллизоваться, со временем во влажной среде органика развивается и разрушает изделие по всему объему.

Соответственно, использовать можно только воду, которая соответствует государственным нормативам, то есть из водопроводов, но проверенных лабораторно: к сожалению, действительно хорошая жидкость доходит до потребителя редко из-за плохого состояния проводных магистралей. То же относится к промывке наполнителей и поливке молодого твердеющего бетона.

Качество воды для бетонов и растворов регламентирует специальный ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия». Документ устанавливает ограничения по наличию в среде минералов и химических соединений (таб. 1 ГОСТа):

ГОСТ подробно описывает, какая вода для бетона, а также критерии для оценки ее качества при предварительных испытаниях (таб. 3 настоящего стандарта):

При наличии удобного источника водопровода перед использованием ресурса проводят обязательный анализ и сравнивают полученные показатели со значениями из таб. №3. При их соответветствии вода поступает в работу для замеса бетона и продуктов на основе цемента.

В бетоне много воды – от 155 литров на 1 м 3 , в зависимости от фракции щебня, песка, ожидаемой марки камня. Жидкость взаимодействует с каждой песчинкой и пылинкой цемента, поэтому ее качество оказывает влияние на весь объем будущей конструкции. Как химические соединения в воде влияют на свойства бетона, если пренебречь установленными нормами ГОСТа?

Сахара и фенолы отсрочивают твердение бетона и сильно ухудшают его качество. Нормируемое содержание этих веществ – 10 мл/литр;
Нефтепродукты образуют водонепроницаемую пленку на частичках вяжущего;
Поверхностно-активные вещества (мыльные остатки) также обволакивают компоненты. В отличие от присадок-улучшителей, дают только замедление твердения;
Растворимые соли сульфат-ионов и хлор-ионов кристаллизуются в порах бетона, приводят к коррозии камня и арматуры. По этой причине воду из моря использовать категорически запрещено.

Сточные, болотные и речные воды использовать для затворения бетонов и цементов можно, но только после очистки и проверки санитарно-эпидемиологической станцией.

Водосодержание бетона часто застает врасплох обывателей: сколько жидкости нужно для замеса раствора оптимальной подвижности? Тем не менее, знать это нужно, ведь вода находится в теле конструкции долгое время – гидратация может происходить в течение нескольких месяцев, необходимо обеспечить нормальные условия для этого.

В сводной таблице представлен технологический расход воды на куб при производстве бетона:

От чего зависит расход воды в бетоне:

Фракция песка и щебня;
Марка цемента и его тип;
Ожидаемая марка бетона.

Объем воды в бетоне не должен превышать норму – в погоне за пластичностью можно легко потерять качество, избыток жидкости тормозит гидратацию цемента, а ожидаемую прочность бетон не наберет. Соответственно, добавлять ее при замесе сверх нормы нельзя.

Слишком малое водосодержание бетонного раствора не даст перемешать компоненты должным образом, а пластичность у такого будет минимальной.

Чтобы получить бетон с хорошей пластичностью и удобоукладываеомстью, используйте специальные пластификаторы!

источник

Бетон должен обладать заданными физико-механическими свойствами: необходимой прочностью, хорошим сцеплением с арматурой, достаточной плотностью (непроницаемостью) для защиты арматуры от коррозии.

Бетоны подразделяют по ряду признаков:

а) структуре— плотной структуры, у которых пространство между зернами заполнителя полностью занято затвердевшим вяжущим; крупнопористые малопесчаные и беспесчаные; поризованные, т. е. с заполнителями и искусственной пористостью затвердевшего вяжущего; ячеистые с искусственно созданными замкнутыми порами;

б) средней плотности— особо тяжелые со средней плотностью более 2500 кг/м 3 ; тяжелые — со средней плотностью более 2200 и до 2500 кг/м 3 ; облегченные со средней плотностью более 1800 и до 2200 кг/м 3 ; легкие со средней плотностью более 500 и до 1800 кг/м 3 ;

в) виду заполнителей– на плотных заполнителях (песчаника, гранита, диабаза и др); пористых заполнителях (перлит, пемза, ракушечник и керамзит, шлак др), специальных заполнителях, удовлетворяющих требованиям биологической защиты, жаростойкости .

г) зерновому составу-крупнозернистые с крупными и мелкими заполнителями; мелкозернистые с мелкими заполнителями;

д) условиям твердения— бетон естественного твердения; бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении; подвергнутый автоклавной обработке при высоком давлении.

Факторы, влияющие на прочность бетона: зерновой состав(его подбирают так, чтобы объем пустот в смеси заполнителей был наименьшим),прочность заполнителейи характер их поверхности,марка цемента и его количество,количество водыи др.

Схема физико-химического процесса образования бетона. При затворении водой смеси из заполнителей и цемента начинается химическая реакция соединения минералов цемента с водой, в результате которой образуется гель — студнеобразная пористая масса со взвешенными в воде, еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. В процессе перемешивания бетонной смеси гель обволакивает отдельные зерна заполнителей, постепенно твердеет, а кристаллы постепенно соединяются в кристаллические сростки, растущие с течением времени. Твердеющий гель превращается в цементный камень, скрепляющий зерна крупных и мелких заполнителей в монолитный твердый материал — бетон.

Существенно важным фактором, влияющим на структуру и прочность бетона, является количество воды, применяемое для приготовления бетонной смеси, оцениваемое водоцементным отношением W/С (отношением взвешенного количества воды к количеству цемента в единице объема бетонной смеси). Для химического соединения с цементом необходимо, чтобы W/С≈0.2 Однако по технологическим соображениям — для достижения достаточной подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси — количество воды берут с некоторым избытком..

Так, подвижные бетонные смеси, заполняющие форму под влиянием текучести, имеют W/С=0,5. 0,6, а жесткие бетонные смеси, заполняющие форму под влиянием механической виброобработки, имеют WС=0.3…0.4/

Избыточная, химически несвязанная вода частью вступает впоследствии в химическое соединение с менее активными частицами цемента, а частью заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя и стальной арматурой и, постепенно испаряясь, освобождает их. По данным исследований, поры занимают около трети объема цементного камня; с уменьшением W/С пористость цементного камня уменьшается и прочность бетона увеличивается. Поэтому в заводском производстве железобетонных изделий применяют преимущественно жесткие бетонные смеси с возможно меньшим значением W/С. Бетоны из жестких смесей обладают большей прочностью, требуют меньшего расхода цемента и меньших сроков выдержки изделий в формах.

Таким образом, структура бетона оказывается весьма неоднородной: она образуется в виде пространственной решетки из цементного камня, заполненной зернами песка и щебня различной крупности и формы, пронизанной большим числом микропор и капилляров, содержащих химически несвязанную воду, водяные пары и воздух. Физически бетон представляет собой капиллярно-пористый материал, в котором нарушена сплошность массы и присутствуют все три фазы — твердая, жидкая и

газообразная. Цементный камень также обладает неоднородной структурой и состоит из упругого кристаллического сростка и наполняющей его вязкой массы — геля.

Длительные процессы, происходящие в таком материале,— изменение водного баланса, уменьшение объема твердеющего вязкого геля, рост упругих кристаллических сростков — наделяют бетон своеобразными упруго-пластическими свойствами. Эти свойства проявляются в характере деформирования бетона под нагрузкой, во взаимодействии с температурно-влажностным режимом окружающей среды.

Исследования показали, что теории прочности, предложенные для других материалов, к бетону неприменимы. Зависимость между составом, структурой бетона, его прочностью и деформативностью представляет собой задачу, над которой работают исследователи.

Суждения о прочности и деформативности бетона основаны на большом числе экспериментов, выполненных в лабораторных и натурных условиях.

источник

Создание бетонного пола обязано происходить таким образом, чтобы в бетонной структуре через несколько лет не возникали деформации, влияющие на его прочность. Для этого в процессе работы нужно уделять внимание даже мелочам, например, количеству добавляемой в смесь воды. На первый взгляд может показаться, что вода ну никак не может повлиять на свойства бетона, но такое утверждение неверно. Именно от правильного расчета воды для раствора зависит, будут ли бетонные полы в СПб долговечными или нет. Раскроем эту тему более подробно.

Важно знать, что вода в бетоне способствует разжижении его составляющих с целью их сцепления между собой. Так вот когда вода добавляется в смесь в оптимальном количестве, материалы полностью впитывают ее в себя, не сохраняя в чистом виде. Когда же вода подается в раствор в избытке, это ведет к тому, что материалы вбирают в себя столько воды, сколько может позволить их структура, а остаток так и сохраняется в растворе в чистом виде.

Далее ситуация складывается следующим образом. Когда бетон затвердевает и набирает прочность, неиспользованная вода в его структуре начинает постепенно испаряться. Однако вся проблема заключается в том, что на местах скопления испарившейся воды образовываются незаполненные пустоты, которые нарушают монолитность бетона. С течением времени такие пустоты могут стать источником усадок, которые будут способствовать возникновению трещин в цементе. Иными словами, ничего хорошего от этого ждать не приходиться, и переизбыток воды в бетонной структуре губительно отразиться на долговечности конструкции.

Помимо вышесказанного, нужно добавить, что наличие чрезмерного количества воды в бетоне может привести к возникновению таких неприятных процессов, как карбонизация или коррозия, а также поспособствовать проникновению в смесь хлоридов.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что оптимальный расчет воды для бетонного раствора очень важен. И в этом деле могут помочь пластифицирующие добавки и модификаторы. Так, многие из них способны наделить бетон необходимой пластичностью с учетом добавления значительно меньшего количества воды. Такой подход позволит приготавливать раствор, который будет отвечать всем необходимым требованиям будущей прочности.

источник

14 Июл 2019 admin 22