Главная / Про Бетон / Водопоглощение бетона по массе составляет 25

Водопоглощение бетона по массе составляет 25

Водонепроницаемость – свойство бетона не фильтровать воду при избыточном давлении – является основным нормируемым показателем качества бетона, предопределяющим долговечность железобетонных конструкций в агрессивных средах.

Бетон может выдерживать без фильтрации давление воды 30 и более атмосфер. Водонепроницаемость бетона определяется фильтрацией воды через сквозные капилляры, трещины и дефекты контактной зоны.

Главным образом водонепроницаемость бетона зависит от его состава, но помимо всего прочего данное свойство определяется:

Видом цемента, поскольку применение специальных водонепроницаемых расширяющихся или напрягающих цементов обеспечивает прерывистый характер капилляров и позволяет получать бетоны с высокой водонепроницаемостью;
Качеством заполнителей, в первую очередь их чистотой (содержание ПГ), поскольку от чистоты зависит качество сцепления цементного камня с заполнителем, т.е. условие формирования малодефектной контактной зоны;
Качеством уплотнения, поскольку дефекты (несплошности в структуре и контактной зоне) являются каналами для фильтрации воды;
Условиями твердения, обеспечивающими благоприятные условия для гидратации цемента;
Условиями эксплуатации, исключающими возникновение и раскрытие трещин (силовых, усадочных), поскольку наличие трещин шириной раскрытия более 0,1 мм вызывает повышение фильтрации через капилляр на порядок на каждые 0,1 мм ширины раскрытия трещины;
Использованием специальных приемов для «закупоривания» сквозных капилляров, например, пропитка бетона полимерами и др.

Водопоглощение бетона (открытая пористость) численно характеризуется количеством воды (% по массе или объему), которое поглощает бетон за некоторое время при погружении в воду (при контакте с водой). Величина водопоглощения бетона в значительной степени влияет на морозостойкость бетона. Долговечные бетоны характеризуются величиной водопоглощения не более 5 – 6% по массе за 6 ч., а при водопоглощении более 10% разрушение бетона происходит в течение нескольких лет. За 6 ч. величина водопоглощения бетона составляет примерно 0,8 – 0,9 предельного значения, т.е. предельная величина водопоглощения долговечного бетона не должна превышать 5,6 – 6,7 %. Согласно СНиП 2.03.11 бетоны нормальной плотности должны иметь водопоглощение по массе 4,7 – 5.7%, бетоны повышенной плотности – 4,2 – 4,7, а бетоны особо плотные — менее 4,2%.

В бетонах, изготовленных на пористых заполнителях с плотной оболочкой, объем поглощенной воды, как правило, не превышает 30% общей пористости, в то время как бетоны, изготовленные с применением пористых заполнителей, лишенных оболочки, характеризуются степенью заполнения пор более 40%. Снижение степени заполнения пор водой способствует повышению стойкости бетона при циклическом замораживании – оттаивании.

источник

Образец камня в сухом состоянии весит 77г, а после насыщения водой 79г. Вычислить среднюю плотность, пористость камня и водопоглощение по массе, если его истинная плотность – 2,67 г/см 3 , а объемное водопоглощение 4,28%.

Водопоглощение по массе:

Из формулы водопоглощения по объему выражаем объем материала:

Средняя плотность:

Пористость камня

Подобрать мощность гидравлического пресса, достаточную для испытания на изгиб бетонной балки квадратного сечения 15х15 см и пролетом L=100 см. Балка опирается на две опоры. Испытание производится сосредоточенным грузом N в середине пролета. Возможный максимальный предел прочности R_изг=80 кгс/см 2 .

Из формулы R_изг сила

Для испытания такой балки достаточно применить 2-тонный гидравлический пресс.

Плотность древесины – сосны, с влажностью W=15% составляет 536 кг/м 3 . Определить коэффициент конструктивного качества данной древесины, если при испытании на сжатие образца размером 2х2х3 см и влажностью 25% вдоль волокон разрушающая нагрузка была равна 1560 кгс.

Решение:

Предел прочности при сжатии образца влажностью 15% вдоль волокон:

Rсж;

Прочность при стандартной влажности 12%:

;

Плотность древесины при стандартной влажности 12%:

Относительная плотность древесины: ;

Коэффициент конструктивного качества древесины:

Какое количество обыкновенного красного кирпича можно приготовить из 5т глины. Влажность глины 10%, потери при прокаливании 8% от веса сухой глины. Кирпич должен быть плотностью 1750 кг/м 3 .

Вес глины после обжига 5000:1,1:1,08=4209кг. Объем 1000шт. кирпича: 1000∙2,5∙1,2∙0,65=1950 дм 3 =1,95 м 3

1000 шт кирпича плотностью 1750 кг/м 3 весит 1750∙1,95=3412 кг.

Из 4209кг обожженной глины можно получить кирпичей:

Изготовленная из литопона и натуральной олифы краска содержит 40% олифы. На укрывание стеклянной пластинки площадью 200 см 2 с двухцветным грунтом израсходовано 5 г краски. Определить укрывистость.

Укрывистость для краски малярной консистенции определяется по формуле: =г/м 2

где: а – количество состава малярной консистенции, израсходованного на укрывание стеклянной пластинки, г; F – укрываемая площадь пластинки, см 2 .

Укрывистость литопона, считая на сухой пигмент:

г/м 2

где b – процент олифы в составе малярной консистенции.

Определить пористость цементного камня при водоцементном отношении В/Ц = 0,36, если химически связанная вода составляет 17% от массы цемента, плотность вещества у которого 3,1 г/см 3 .

Абсолютный объем цементного теста из 1 кг цемента:

Абсолютный объем цементного камня из 1 кг цемента:

Объем пор в камне: V_пор = 0,68-0,49 = 0,19 дм 3

Следовательно, пористость: P = V_пор/V = 0,19/0,68 = 0,28 или 28%

Подобрать состав тяжелого бетона марка бетона по прочности R_б=200 c подвижность бетонной смеси ОК = 3 см. Характеристика исходных материалов: цемент ПЦ400 (активность R_ц = 400кгс/см 2 ); ρ_ц = 3000кг/м 3 ; ρ_нц = 1300кг/м 3 ; крупный заполнитель — щебень гранитный (наибольшая крупность Д_нб=40 мм) ρ_щ=2,7 г/см 3 =2700 кг/м 3 ; ρ_нщ=1450 кг/м 3 ; мелкий заполнитель — песок, мелкий ρ_п = 2,6 г/см 3 = 2600 кг/м 3 ; ρ_нп = 1500 кг/м 3 .

Расчет ориентировочного состава бетона:

1. Определение Ц/В отношения из формулы прочности [6.3, 6.4]

α — коэффициент, учитывающий качество материалов (таблица 6.2)

2. Определение расхода воды по таблице 6.1, учитывая подвижность бетонной смеси (ОК=3см); вид крупного заполнителя (щебень), наибольшую крупность щебня (Д_нб=40мм). В=175 л.

С учетом примечания 1 (таблицы 6.1) расход воды увеличивается на 5 л:

3. Определяем расход цемента

4. Определяем расход щебня по формуле, учитывая пустотность щебня

= 1 /(0,000419 +0,000370)= 1/0,000789= 1267кг

К_раз – коэффициент раздвижки зерен определяем по таблице 6.3 (методом интерполяции).

5. Определяем количество песка по формуле:

П = [ 1 — [( 245 /3000 ) + (180/1000) + ( 1267 / 2700 )] ] 2600 =

= [ 1 — ( 0,085 +0,18 + 0,469 ) ] 2600 = 692 кг

Таким образом, 1 м 3 бетона состоит:

Ц= 254 кг; В= 180 л; П= 692 кг; Щ= 1267 кг.

Коэффициент выхода бетонной смеси:

6. Определяем производственный состав бетона с учетом влаги, содержащейся в песке и щебне:

7. Определяем расход материалов на замес бетоносмесителя емкостью 1,5 м 3 .

Определить экономию цемента, если прочность бетона в возрасте 90 дней должна быть 55,0 МПа, применяется пластифицирующая добавка 0,2% от массы цемента, снижающая расход воды на 15%, цемента марки «400», щебень гранитный Д_нб=40мм . Подвижность бетонной смеси 3-4 см.

Определяем прочность бетона в 28-дневном возрасте:

R₂₈ = R₉₀МПа

Определяем водоцементные отношения бетона в 90-дневном и 28-дневном возрасте (6.3):

В/Ц₉₀=; В/Ц₂₈=0,45

Определяем расход воды по таблице 6.1 с учетом экономии 15% за счет пластифицирующей добавки:

Экономия цемента: ·100=31%.

Определить расход цемента и молотого песка для изготовления 1 м 3 автоклавного пенобетона, если плотность пенобетона 600 кг/м 3 . Химически связанной воды в пенобетоне – 18% от веса цемента и молотого песка. Отношение веса цемента к весу песка: 1:1. Определить расход цемента м молотого песка. Истинная плотность цемента 3,1, молотого песка – 2,6.

Принимаем сумму весов цемента и молотого песка за Х, тогда, исходя из условия задачи, вес воды будет равен , а сумма весов цемента и молотого песка; Х=508 кг; вес воды В=600-508=92л. Определяем весовое содержание цемента и молотого песка. По условию задачи количество цемента и количество молотого песка относится как 1:1, тогда. Вес цемента принимаем равнымY, тогда

; кг

Вес молотого песка П=508-276=232 кг.

Таблица 1 — Международная система единиц (СИ)

источник

Термин «плотность бетона» применяется в двух значениях:

степень заполнения объема бетона твердым веществом, т. е. величина, обратная пористости (относительная плотность);
масса единичного объема бетона (средняя плотность).

Пористость бетона уже была рассмотрена ранее. Она составляет обычно 10—15%, т. е. соответствующая относительная плотность бетона — 85-90%.Рассматривая среднюю плотность, следует различать плотность бетонной смеси и бетона.Расчетная плотность бетонной смеси (без учета содержащегося в ней воздуха) определяется как суммарная масса ее компонентов на 1 м3 смеси. Фактическая плотность смеси определяется экспериментально. Она на 1-3% меньше расчетной, что соответствует содержанию воздуха в бетонной смеси.Плотность бетона отличается от фактической плотности бетонной смеси. Бетон, твердевший и/или эксплуатирующийся в воде, имеет большую плотность, так как вода дополнительно подсасывается в контракционные пространства.При эксплуатации на воздухе значительная часть воды, не связанной химически, испаряется. Ее количество зависит от влажности окружающего воздуха (или диапазона колебаний влажности). Плотность бетона становится ниже, чем бетонной смеси.

Для бетонной смеси, фактическая плотность составила 2340 кг/м3. Для бетона, эксплуатирующегося в воде, приняв объем контракции 24 л/м3, получим плотность 2364 кг/м3. При его эксплуатации на воздухе, при количестве химически связанной воды 15% и равновесной влажности 3%. получим плотность 2255 кг/м3. Полностью высушенный бетон будет иметь плотность 2190 кг/м3.

Основная часть пор в бетоне — капиллярные и гелевые — образует открытую пористую систему, которая легко заполняется водой. Различают несколько видов влажности бетона в зависимости от условий его эксплуатации.Сорбционная влажность. Гелевые поры и микрокапилляры (до 0,1 мкм) конденсируют пары воды из воздуха, полностью заполняясь влагой. Приобретаемая бетоном влажность, зависящая от влажности окружающего воздуха, называется сорбционной. Но так как влажность воздуха меняется, бетон «стремится» следовать за ней, то конденсируя, то испаряя влагу.Часто дело ограничивается колебаниями влажности поверхностного слоя, тогда как внутренние слои бетона сохраняют усредненную равновесную влажность.Капиллярный подсос. Следующий уровень увлажнения бетона достигается в конструкциях, частично находящихся в воде. При этом бетон, остающийся на воздухе, всасывает ее капиллярными порами. Высота капиллярного поднятия увеличивается при росте пористости. Она может составлять примерно 0,5 м. На практике это происходит в фундаментах, гидротехнических и иных сооружениях, часть которых находится в контакте с водой. Бетон в зоне капиллярного подсоса более уязвим при действии мороза, чем подводный (подземный) бетон или более сухой бетон вышележащих слоев.Вода, достигшая верхнего уровня капиллярного подсоса, испаряется. Если она содержит соли, в зоне испарения концентрация солевого раствора повышается до пересыщения. Это приводит к кристаллизации солей, рост кристаллов может приводить к трещинам и разрушению бетона (солевая форма коррозии).Водопоглощение бетона — влажность, приобретаемая им при выдерживании в воде. Для тяжелого бетона это основная влажностная характеристика. Гелевые поры при этом полностью заполняются водой, а капиллярные — почти полностью (в них защемляется некоторое количество воздуха). Воздушные поры остаются заполненными воздухом.Водопоглощение бетона по массе составляет обычно 4-8%, а водопоглощение по объему — 9-18%. Последний показатель характеризует пористость бетона (если пренебречь защемлением воздуха в капиллярах и воздушными порами). Его часто рассматривают как открытую пористость бетона. Поры, доступные для воды, более негативно сказываются на ряде свойств бетона, чем условно-замкнутые поры.Водопоглощение увеличивается с ростом В/Ц и объема цементного камня в бетоне и уменьшается в процессе его твердения.Водопоглощение определяется при постепенном погружении образцов в воду. Водопоглощение позволяет уменьшить защемление воздуха в порах. По кинетике водопоглощения можно судить о размерах пор в бетоне (крупные поры быстрее поглощают воду).Прочность бетона при его увлажнении и насыщении водой несколько снижается. Коэффициент размягчения бетона (отношение прочностей в водонасыщенном и сухом состоянии) составляет 0,85-0,9.

Водопоглощение бетона просто определяется и поэтому иногда используется как критерий его плотности, а для некоторых бетонов и нормируется.

Водопоглощение бетона снижается до 2 % в сутки. Паропроницаемость и водообмен при этом сохраняются. [1]

Водопоглощение бетона обусловлено сорбционными и конденсационными процессами, связанными с изменением его температуры и относительной влажности воздуха, а также капиллярным подсосом воды. Водопоглощение плотных бетонов за счет сорбционных и конденсационных процессов очень мало, и его обычно не учитывают. [2]

Вели придавать наибольшее значение величине водопоглощения бетона, то оптимальным является состав с наименьшим водо-цеыентным отношением. С позиций минимизации стоимости выбирается состав с наибольшим содержанием дешевых компонентов бе — тонной смеси — воды и кварцевого песка. [3]

При непосредственном контакте с водой происходит водопоглощение бетона в результате капиллярного подсоса. При капиллярном подсосе в бетоне, не насыщенном водой, вода способна перемещаться по очень мелким капиллярам на относительно большие расстояния ( теоретически на высоту 4 15 м) в результате диффузионных процессов, способствующих смачиванию поверхности капилляров. Однако на практике в бетоне вода не поднимается на такую высоту. Это связано с тем, что в бетоне нет идеальных капилляров, их форма и размеры постоянно изменяются, а следовательно, изменяются и капиллярные силы, вызывающие впитывание и перемещение воды. Полного насыщения водой образцов бетона даже при длительном выдерживании их в воде не происходит из-за защемления воздуха в порах бетона, который создает противодавление капиллярным силам. [4]

По результатам испытаний были определены глубина карбонизации и водопоглощение бетона для 8 типов плит и, с учетом этого и новых условий эксплуатации, разработаны рекомендации по восстановлению эксплуатационных характеристик перекрытий. [5]

Данные обследования объектов из шлакопемэобетона. [6]

В лабораторных условиях были определены объемный вес и водопоглощение бетона всех объектов, влажность в различных точках стеновых панелей, показатель концентрации водородных ионов ( рН) водных вытяжек из шлакопемзобетона у арматуры. [7]

Проникновение в поры бетона воды ( в особенности минерализованных вод), попеременное увлажнение и высыхание, замораживание и оттаивание являются основной причиной разрушения бетонных конструкций, поэтому понижение водопоглощения бетона способствует увеличению его долговечности. [8]

Водонепроницаемость бетона марки 200 должна быть степени В-5 — В-8, а морозостойкость степени Мрз-150. Водопоглощение бетона должно составлять не более 8 % его постоянной массы. [9]

Технология ремонта цементобетонных покрытий, подвергнувшихся поверхностному шелушению, предполагает удаление ослабленного слоя фрезерованием ( рис. 13.1) с использованием передвижных малогабаритных фрез. Затем на обработанную таким образом поверхность бетона наносят различные пропиточные составы на основе кремнефтористых соединений, которые проникают в бетон на глубину до 10 мм, вступают в химическое взаимодействие с гидратом окиси и карбонатом кальция и создают высокопрочные нерастворимые соединения, которые увеличивают плотность поверхностного слоя, значительно уменьшают водопоглощение бетона, повышают его морозостойкость. Как показывает опыт, нанесение пропиточного состава целесообразно проводить один раз в три года. [10]

Эти добавки рекомендуется применять в тощих бетонах и растворах, отличающихся малым расходом цемента. В результате сильно уменьшается водопоглощение бетона, одновременно возрастает морозостойкость и сопротивляемость бетона коррозии. [11]

Установлен стабильный гидрофобный эффект после обработки. Имеет место значительное снижение водопоглощения бетона после гидрофобизирующей обработки. Водопоглощение при смачивании снижается в 20 раз, а при погружении — в 3 — 4 раза. Бетон, который разрушается уже при 100 циклах замораживания и оттаивания, приобретает морозостойкость до 300 — 400 циклов. Существенно повышается стойкость бетона в условиях применения антигололедных реагентов, обычно интенсивно разрушающих бетон. В 4 — 10 раз снижается адгезия льда к бетону. [12]

Достигается это введением в бетонную смесь возду-хововлекающих добавок. Необходимо создать 4 — 6 % очень мелких воздушных резервных пор, не заполняемых водой при обычном насыщении, но заполняемых под давлением замерзающей воды. Наиболее эффективны гидрофобные воздухововлекающие добавки ГКЖ-10, ГКН-11, которые уменьшают водопоглощение бетона. [13]

К основным свойствам тяжелого бетона, кроме прочности, относят пористость, деформативность (модуль упругости, ползучесть, Усадку), водопроницаемость, морозостойкость, теплофизические свойства и др.

Деформативность бетона. Бетон под нагрузкой ведет себя не как идеально упругое тело (например, стекло), а как упруговязкопластичное тело. При небольших напряжениях (не более 0,2 от предела прочности) бетон деформируется как упругий материал. При этом его начальный модуль упругости зависит от пористости и прочности и составляет для тяжелых бетонов (2,2…3,5) * 10 МПа (у сильнопористых ячеистых бетонов модуль упругости около 1 -10 МПа).

При больших напряжениях начинает проявляться пластическая (остаточная) деформация, развивающаяся в результате роста микротрещин и пластических деформаций гелевой составляющей цементного камня.

Ползучесть — склонность бетона к росту пластических деформаций при длительном действии статической нагрузки. Ползучесть бетона также связана с пластическими свойствами цементного геля и микротрещинообразованием. Она носит затухающий во времени характер (рис. 12.14). Абсолютные значения ползучести зависят от многих факторов. Особенно активно ползучесть развивается, если бетон нагружается в раннем возрасте. Ползучесть можно оценивать двояко: как положительный процесс, помогающий снижать напряжения, возникающие от термических и усадочных процессов, и как отрицательное явление, например, снижающее эффект от предварительного напряжения арматуры.

Рис. 12.13. Кривая деформирования в координатах а — е

Усадка — процесс сокращения размеров бетонных элементов при их твердении и дальнейшей работе при нахождении в воздушно-сухих условиях. Основная причина усадки — сжатие гелевой составляющей цементного камня при высыхании. Усадка бетона тем выше, чем больше объем цементного теста в бетоне (рис. 12.15). В среднем усадка тяжелого бетона составляет 0,3…0,4 мм/м.

Рис. 12.14. Развитие деформаций бетона во времени: Е — начальная деформация бетона в момент нагружения; 6П — деформация ползучести

Вследствие усадки бетона в бетонных и железобетонных конструкциях могут возникнуть большие усадочные напряжения, поэтому элементы большой протяженности разрезают усадочными швами во избежание появления трещин. При усадке бетона 0,3 мм/м в конструкции длиной 30 м общая усадка составит 10 мм. Усадочные трещины в бетоне на контакте с заполнителем и в самом цементном камне могут снизить морозостойкость и послужить очагами коррозии бетона.

Пористость. Как это ни покажется странным, бетон — плотный на вид материал — имеет заметную пористость. Причина ее возникновения — в избыточном количестве воды затворения. Бетонная смесь после правильной укладки представляет собой плотное тело, состоящее из цемента, воды и заполнителей. При твердении часть воды химически связывается минералами цементного клинкера (для портландцемента около 0,2 от массы цемента), а оставшаяся часть постепенно испаряется, оставляя после себя поры.

Водопоглощение характеризует способность бетона впитывать влагу в капельно-жидком состоянии; оно зависит главным образом от характера пор. Водопоглощение тем больше, чем больше в бетоне капиллярных сообщающихся между собой пор. Максимальное водопоглощение тяжелых бетонов на плотных заполнителях достигает 4…8 % по массе (10…20 % по объему). У легких и ячеистых бетонов этот показатель значительно выше.

Большое водопоглощение отрицательно сказывается на морозостойкости бетона. Для уменьшения водопоглощения прибегают к гидрофобизации бетона, а также к устройству паро- и гидроизоляции бетонных конструкций.

Водопроницаемость бетона определяется в основном проницаемостью цементного камня и контактной зоны «цементный камень — заполнитель»; кроме того, путями фильтрации жидкости через бетон могут быть микротрещины в цементном камне и дефекты сцепления арматуры с бетоном. Высокая водопроницаемость бетона может привести его к быстрому разрушению из-за коррозии цементного камня.

Для снижения водопроницаемости необходимо применять заполнители надлежащего качества (с чистой поверхностью), а также ис- , пользовать специальные уплотняющие добавки (жидкое стекло, хлорное железо) или расширяющиеся цементы. Последние используются для устройства бетонной гидроизоляции.

По водонепроницаемости бетон делят на марки W0,2; W0,4; W0,6; W0,8 и Wl,2. Марка обозначает давление воды (МПа), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду при стандартных испытаниях.

Морозостойкость — главный показатель, определяющий долговечность бетонных конструкций в нашем климате. Морозостойкость бетона оценивается путем попеременного замораживания при минус (18 ± 2 ) °С и оттаивания в воде при (18 + 2 ) С предварительно насыщенных водой образцов испытуемого бетона. Продолжительность одного цикла— 5… 10 ч в зависимости от размера образцов.

За марку по морозостойкости принимают наибольшее число циклов «замораживания — оттаивания», которое образцы выдерживают без снижения прочности на сжатие более 5 % по сравнению с прочностью контрольных образцов в начале испытаний. Установлены следующие марки бетона по морозостойкости: F25; F35; F50; F75; F100…F1000. Стандартом предусмотрены и ускоренные методы испытаний: в растворе соли или глубоким замораживанием до минус (50 ± 5 ) С. Причиной разрушения бетона в рассматриваемых условиях является капиллярная пористость (рис. 12.16). Вода по капиллярам попадает внутрь бетона и, замерзая там, постепенно разрушает его структуру.

Для получения бетонов высокой морозостойкости необходимо добиваться минимальной капиллярной пористости (не выше оД.,6 %).

Это возможно путем снижения содержания воды в бетонной смеси, что, в свою очередь, достигается путем использования: – жестких бетонных смесей, интенсивно уплотняемых при укладке; – пластифицирующих добавок, повышающих удобоукладывае-мость бетонных смесей без добавления воды.

Есть еще один путь повышения морозостойкости бетона — гид-рофобизация (объемная или поверхностная); в этом случае снижается водопоглощение бетона и соответственно повышается его морозостойкость.

Теплофизические свойства. Из них важнейшими являются теплопроводность, теплоемкость и температурные деформации.

Теплопроводность тяжелого бетона даже в воздушно-сухом состоянии велика — около 1,2…1,5 Вт/(м * К), т. е. в 1,5…2 раза выше, чему кирпича. Поэтому использовать тяжелый бетон в ограждающих конструкциях можно только совместно с эффективной теплоизоляцией. Легкие бетоны (см. п. 12.7), в особенности ячеистые, имеют невысокую теплопроводность 0,1…0,5 Вт/(м * К), и их применение в ограждающих конструкциях предпочтительнее.

Теплоемкость тяжелого бетона, как и других каменных материалов, находится в пределах 0,75…0,92 Дж/(кг * К); в среднем — 0,84 Дж/(кг * К).

Температурные деформации. Температурный коэффициент линейного расширения ТКЛР тяжелого бетона (10…12) * 10 К1. Это значит, что при увеличении температуры бетона на 50° (например, от —20 до +30 °С) расширение составит примерно 0,5 мм/м. Поэтому во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают температурными швами.

Большие колебания температуры могут вызвать внутреннее растрескивание бетона из-за различного теплового расширения крупного заполнителя и цементного камня.

ЖелезобетонБетон для монолитных конструкцииПроизводственные факторы, определяющие качество бетонаОпределение состава бетонаСтруктура и свойства тяжелого бетонаДобавки к бетону и строительному растворВодаМелкий заполнительХарактеристика заполнителейБетон и железобетон

Плотность ячеистого бетона определяют испытанием образцов в состоянии естественной влажности или нормированном влажностном состоянии: сухом, воздушно-сухом, нормальном, водонасыщенном.

При определении плотности ячеистого бетона в состоянии естественной влажности образцы испытывают сразу же после их отбора или хранят в паронепроницаемой упаковке или герметичной таре, объем которой превышает объем уложенных в нее образцов не более чем в 2 раза.

При определении плотности ячеистого бетона в сухом состоянии образцы высушивают до постоянной массы в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.2.

При определении плотности ячеистого бетона в воздушно-сухом состоянии образцы перед испытанием выдерживают не менее 28 суток в помещении при температуре (25 ± 10) °С. и относительной влажности воздуха (50 ± 20) %.

При определении плотности ячеистого бетона в нормальных влажностных условиях образцы хранят 28 суток в камере нормального твердения, эксикаторе или другой герметичной емкости при относительной влажности воздуха не менее 95 % и температуре (20 ± 2) °С.

При определении плотности ячеистого бетона в водонасыщенном состоянии образцы насыщают водой в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.3.

Объем образцов правильной формы вычисляют по их геометрическим размерам. Размеры образцов определяют линейкой или штангенциркулем с погрешностью не более 1 мм по методике ГОСТ 10180.

Объем образцов неправильной формы определяют с помощью объемомера или гидростатическим взвешиванием по методике, приведенной в приложении.

Массу образцов определяют взвешиванием с погрешностью не более 0,1 %.

Плотность бетона образца rw вычисляют с погрешностью до 1 кг/м3 по формуле (1):

, [кг/м3] (1)

Плотность ячеистого бетона серии образцов вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания всех образцов серии.

Плотность ячеистого бетона при нормированном влажностном состоянии rн вычисляют по формуле (2):

, [кг/м3] (2)

где rw – плотность бетона при влажности Wм, кг/м3;

Wн – нормированная влажность бетона, %;

Wм – влажность бетона в момент испытания, определенная по ГОСТ 12730.2, %.

Коэффициент теплопроводности ячеистого бетона приблизительно можно вычислить, зная среднюю плотность, по формуле (3):

где ρw – плотность ячеистого бетона, г/см3.

Водопоглощение ячеистого бетона определяют испытанием образцов. Размеры и количество образцов принимают по ГОСТ 12730.0.

Поверхность образцов очищают от пыли, грязи и следов смазки с помощью проволочной щетки или абразивного камня.

Испытание образцов проводят в состоянии естественной влажности или высушенных до постоянной массы.

Сушку образцов производят по ГОСТ 12730.2.

Образцы помещают в емкость, наполненную водой с таким расчетом, чтобы уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов примерно на 50 мм.

Образцы укладывают на прокладки так, чтобы высота образца была минимальной (призмы и цилиндры укладывают на бок).

Температура воды в емкости должна быть (20 ± 2) °С.

Образцы взвешивают через каждые 24 ч водопоглощения на обычных или гидростатических весах с погрешностью не более 0,1 %.

При взвешивании на обычных весах образцы, вынутые из воды, предварительно вытирают отжатой влажной тканью. Массу воды, вытекшую из пор образца на чашку весов, следует включать в массу насыщенного образца.

Испытание проводят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %.

Образцы, испытываемые в состоянии естественной влажности, после окончания процесса водонасыщения высушивают до постоянной массы по ГОСТ 12730.2.

Водопоглощение ячеистого бетона определяют также методом кипячения образцов в случае, когда это предусмотрено стандартами (техническими условиями) на сборные бетонные и железобетонные изделия или рабочими чертежами на монолитные бетонные и железобетонные конструкции по приложению к настоящему стандарту.

Водопоглощение ячеистого бетона отдельного образца по массе Wм в процентах определяют с погрешностью до 0,1 % по формуле (4):

, [%] (4)

где mc – масса высушенного образца, г;

mв – масса водонасыщенного образца, г.

Водопоглощение бетона отдельного образца по объему Wо в процентах определяют с погрешностью до 0,1 % по формуле (5):

, [%] (5)

где rо – плотность сухого бетона, кг/м3;

rв – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

Водопоглощение ячеистого бетона серий образцов определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний отдельных образцов в серии.

источник

Термин «плотность бетона» применяется в двух значениях:

степень заполнения объема бетона твердым веществом, т. е. величина, обратная пористости (относительная плотность);
масса единичного объема бетона (средняя плотность).

Пористость бетона уже была рассмотрена ранее. Она составляет обычно 10—15%, т. е. соответствующая относительная плотность бетона — 85-90%.

Рассматривая среднюю плотность, следует различать плотность бетонной смеси и бетона.

Расчетная плотность бетонной смеси (без учета содержащегося в ней воздуха) определяется как суммарная масса ее компонентов на 1 м3 смеси. Фактическая плотность смеси определяется экспериментально. Она на 1-3% меньше расчетной, что соответствует содержанию воздуха в бетонной смеси.

Плотность бетона отличается от фактической плотности бетонной смеси. Бетон, твердевший и/или эксплуатирующийся в воде, имеет большую плотность, так как вода дополнительно подсасывается в контракционные пространства.

При эксплуатации на воздухе значительная часть воды, не связанной химически, испаряется. Ее количество зависит от влажности окружающего воздуха (или диапазона колебаний влажности). Плотность бетона становится ниже, чем бетонной смеси.

Для бетонной смеси, фактическая плотность составила 2340 кг/м 3 . Для бетона, эксплуатирующегося в воде, приняв объем контракции 24 л/м 3 , получим плотность 2364 кг/м 3 . При его эксплуатации на воздухе, при количестве химически связанной воды 15% и равновесной влажности 3%. получим плотность 2255 кг/м 3 . Полностью высушенный бетон будет иметь плотность 2190 кг/м 3 .

Сорбционная влажность. Гелевые поры и микрокапилляры (до 0,1 мкм) конденсируют пары воды из воздуха, полностью заполняясь влагой. Приобретаемая бетоном влажность, зависящая от влажности окружающего воздуха, называется сорбционной. Но так как влажность воздуха меняется, бетон «стремится» следовать за ней, то конденсируя, то испаряя влагу.

Часто дело ограничивается колебаниями влажности поверхностного слоя, тогда как внутренние слои бетона сохраняют усредненную равновесную влажность.

Капиллярный подсос. Следующий уровень увлажнения бетона достигается в конструкциях, частично находящихся в воде. При этом бетон, остающийся на воздухе, всасывает ее капиллярными порами. Высота капиллярного поднятия увеличивается при росте пористости. Она может составлять примерно 0,5 м. На практике это происходит в фундаментах, гидротехнических и иных сооружениях, часть которых находится в контакте с водой. Бетон в зоне капиллярного подсоса более уязвим при действии мороза, чем подводный (подземный) бетон или более сухой бетон вышележащих слоев.

Вода, достигшая верхнего уровня капиллярного подсоса, испаряется. Если она содержит соли, в зоне испарения концентрация солевого раствора повышается до пересыщения. Это приводит к кристаллизации солей, рост кристаллов может приводить к трещинам и разрушению бетона (солевая форма коррозии).

Водопоглощение бетона — влажность, приобретаемая им при выдерживании в воде. Для тяжелого бетона это основная влажностная характеристика. Гелевые поры при этом полностью заполняются водой, а капиллярные — почти полностью (в них защемляется некоторое количество воздуха). Воздушные поры остаются заполненными воздухом.

Водопоглощение бетона по массе составляет обычно 4-8%, а водопоглощение по объему — 9-18%. Последний показатель характеризует пористость бетона (если пренебречь защемлением воздуха в капиллярах и воздушными порами). Его часто рассматривают как открытую пористость бетона. Поры, доступные для воды, более негативно сказываются на ряде свойств бетона, чем условно-замкнутые поры.

Водопоглощение увеличивается с ростом В/Ц и объема цементного камня в бетоне и уменьшается в процессе его твердения.

Водопоглощение определяется при постепенном погружении образцов в воду. Водопоглощение позволяет уменьшить защемление воздуха в порах. По кинетике водопоглощения можно судить о размерах пор в бетоне (крупные поры быстрее поглощают воду).

Прочность бетона при его увлажнении и насыщении водой несколько снижается. Коэффициент размягчения бетона (отношение прочностей в водонасыщенном и сухом состоянии) составляет 0,85-0,9.

источник

Массу образцов определяют взвешиванием с погрешностью не более 0,1 %.

Плотность бетона образца r_w вычисляют с погрешностью до 1 кг/м 3 по формуле (1):

, [кг/м 3 ] (1)

Плотность ячеистого бетона при нормированном влажностном состоянии r_н вычисляют по формуле (2):

, [кг/м 3 ] (2)

W_н – нормированная влажность бетона, %;

W_м – влажность бетона в момент испытания, определенная по ГОСТ 12730.2, %.

, [Вт/(м·ºС.)] (3)

где ρ_w – плотность ячеистого бетона, г/см 3 .

Испытание образцов проводят в состоянии естественной влажности или высушенных до постоянной массы.

Сушку образцов производят по ГОСТ 12730.2.

Температура воды в емкости должна быть (20 ± 2) °С.

Водопоглощение ячеистого бетона отдельного образца по массе W_м в процентах определяют с погрешностью до 0,1 % по формуле (4):

, [%] (4)

где m_c – масса высушенного образца, г;

m_в – масса водонасыщенного образца, г.

Водопоглощение бетона отдельного образца по объему W_о в процентах определяют с погрешностью до 0,1 % по формуле (5):

, [%] (5)

где r_о – плотность сухого бетона, кг/м 3 ;

r_в – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см 3 .

источник

14 Июл 2019 admin 14