Классификация бетонов, материалы для получения бетонов, их функциональное назначение, разновидности

                   Учреждение образования

                      Белорусский  национальный технический университет

 

 

 

 

 

                Реферат

 

                    по дисциплине “Строительное материаловедение”

Тема: Классификация бетонов, материалы для получения бетонов, их функциональное назначение, разновидности

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                               Выполнил:   Паладичук П.В.

                                                                                       студент 1-го курса

                                                                          гр.30903312

                                                                                Руководитель: Бусел А.В.

 

 

 

 

 

                                                          Минск 2013

СОДЕРЖАНИЕ :

1. Материалы для изготовления бетона………………………………………………3
2. Классификация бетона……………………………………………………………………….4
3. Разновидности бетонов……………………………………………………………………..6
4. Назначение бетона……………………………………………………………………………..9
5. Список литературы……………………………………………………………………………..11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация бетонов, материалы  для получения бетонов, их функциональное назначение, разновидности

 

Бето́н, бетониум (от фр. bétonium) — искусственный  каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания  рационально подобранной и уплотненной  смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемент или др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев  может содержать специальные  добавки, а также отсутствовать  вода (например в асфальтобетоне).

 

6. Материалы для изготовления бетона

 

Для производства бетона используют портландцемент и его виды, а, кроме  того, глиноземистый цемент и иные вяжущие отвечающие параметрам соответствующих  им ГОСТов. Цемент — это гидравлическое вяжущее вещество, которое с помощью  смешивания с водой и последующего затвердевания на воздухе, становится материалом, который нельзя потом  растворить водой.

Для изготовления тяжелого бетона используют портландцемент, а так же его разновидности, глиноземистый цемент и иные вяжущие  материалы, которые полностью отвечают требованиям, которые соответствуют  ГОСТам.

В случае, если марка цемента выше необходимой нормы для бетона, то его необходимо разбавить тонкомолотой активной добавкой. Это необходимо сделать для того, чтобы не было перерасхода высокомарочного цемента.

Мелким заполнителем в тяжелом  бетоне выступает песок, который  состоит из зерен 0,16-5мм, имеющим  плотность выше 1,8 г/см3 . При изготовлении такого материала, как тяжелый бетон, используют только природные пески, получившиеся при помощи добавления твердых горных пород. Природные  пески – это рыхлая смесь всевозможных минералов, которые входили в  состав изверженных горных пород  – кварца, кальцита, полевого шпата  и т.д.

Заполняющий песок должен состоять из разноразмерных зерен, причем мелкие частицы призваны заполнять пустоты  между крупными. Чем лучше уложены  зерна, тем меньше объем пустот.

Оценку крупности песка осуществляют при помощи модуля крупности. Его  вычисляют как отношение суммы  остатков на ситах, к суммарной пробе, которая принимается за 100. После  того, как зерновой состав был выявлен, песок разделяется на: мелкий, средний  и крупный.

Мелкие частицы (ил, глина, пыль) вызывают в бетоне потребность в воде, поэтому  их количество не должно превышать 10%. Глина способна при влажности  разбухать, а при замерзании –  увеличиваться в объеме, эти факторы  сильно влияют на морозостойкость материала. От всех мелких частиц песок очищается  с помощью промывки.

Крупным заполнителем при изготовлении тяжелого бетона используется гравий, щебень размером 5-70 миллиметров. Если бетон используется для крупных  конструкций, то его размер может  доходить до 150 миллиметров.

В состав гравия входит песок и  вредные примеси – глина, пыль, слюда и т.д.  
Щебень – это продукт, получаемый при помощи дробления горных пород, таких как плотный известняк, песчаник и т.д. этот материал имеет более шероховатую поверхность, нежели гравий, тем самым повышается его соединение с цементным камнем. В большинстве случаев для изготовления тяжелого бетона используют именно щебень. Качество крупного заполнителя зависит от его состава минералов.

Морозостойкость материалов (щебня, гравия) должна соответствовать проектной  марки бетона по этому требованию. Морозостойкость материалов должна быть от 15 до 300. Например, размер зерен для бетонирования колонн, железобетонных балок, рам должен быть не более наименьшего расстояния между стержнями арматуры. А для плит перекрытий и покрытий должен быть не больше толщины плиты.

После подготовки смеси необходимо произвести ряд операций.Шлифовка бетонных полов делается после отливки новой бетонной базы пола для удаления верхней части слабого слоя бетона или цементного молочка.

Процедура предназначена для открытия самого крепкого слоя бетона, для чего используются бетоноотделочные машины. Предварительную шлифовку необходимо производить на 3-5 день после момента отливки базы.

 

7. Классификация бетона

 

Бетоны  классифицируют по трем основным показателям: виду вяжущего вещества, средней плотности  и назначению. Благодаря применению различных рецептов состава смеси, введению тех или иных добавок  для бетона, использованию специальных  видов вяжущего и т.п. производители  могут добиться от готовой смеси  требуемых характеристик и параметров.

Ещё на стадии расчета карты подбора состава бетонной смеси, технологи на производстве могут спрогнозировать - как поведет себя готовый раствор в той или иной ситуации. С довольно высокой точностью расчитываются морозостойкость, водонепроницаемость, плотность, марка и другие важнейшие параметры будущего состава. Для того чтобы прогнозы оправдались, технологи должны учесть все возможные нюансы, отвечающие за качество будущего бетона. Давайте рассмотрим основные факторы влияющие на классификацию бетонных смесей.

Вид вяжущего вещества

Этот фактор – самый главный, в немалой степени определяющий свойства бетонной смеси. По вижу вяжущего смеси различают на силикатные, гипсовые, цементные, полимерцементные, шлакощелочные  и специальные. Помимо этого существуют комбинированные виды смесей, затворенные  на комбинации каких-то двух-трех вяжущих. Подобные миксы достаточно часто  встречаются в виде штукатурных сухих смесей, которые в одном составе зачастую объединяют в себе цемент, гипс, известь и т.д. Впрочем, вернемся к нашим баранам. Итак, основные типы бетонов отличающихся по вяжущему.

Силикатные бетоны изготавливают  на основе извести, применяя автоклавный  метод твердения. Это довольно редкий тип смеси, малоиспользуемый на современном  производстве.

Гипсовые бетоны (на основе, соответственно, гипса) применяются для возведения подвесных потолков, внутренних перегородок  и элементов отделки. Одной из разновидностей этого вида смесей являются гипсоцементные-пуццолановые, характеризующиеся  высокой степенью водостойкости. Их применяют в создании конструкций  малоэтажных зданий и объемных блоков санузлов.

Цементные бетоны и растворы создают на основе цементных составов. Это самый широко распространенный тип бетона, наиболее широко применяющийся в строительстве. Основное место в этой группе занимает портландцементс разновидностями. Следом идут бетонные смеси на пуццолановом цементе и шлакопортландцементе. Также к цементным бетонам относятся декоративные (создаваемые на белых и цветных цементах), смеси на напрягающем цементе, а так же на безусадочном и глиноземистом.

Полимерцементные бетоны изготавливают  на смешанной связующей основе, которая  состоит из цемента, латексов и водорастворимых  смол.

Шлакощелочные бетоны получают из затворенных  щелочными растворами молотых шлаков. Такие составы начали применяться  в строительстве недавно.

Специальные бетоны получают благодаря  применению особых вяжущих средств. Например, для жаростойких и кислотноупорных  бетонов применяется жидкое стекло, в качестве вяжущих используют нефелиновые, шлаковые и стеклощелочные элементы, получаемые из отходов некоторых  видов промышленности.

Классификация бетонов по плотности - основные виды

На значение плотности прежде всего  влияют характеристики крупного заполнителя (диабаз, гранит, гравий, доломит, известняк, керамзит и т.д). Плотность - это один из главнейших факторов, отвечающих за устойчивость бетонного элемента к  сжатию, его морозостойкость, водонепроницаемость  и т.д. По плотностным параметрам отличают следующие виды бетона:

Тяжелые (от 1800 до 2500 кг/м3). Такие смеси получают на заполнителях из горных пород, таких как известняк, диабаз, гранит.

Особо тяжелые (свыше 2500 кг/м3). Их создают  на стальных опилках либо стружках, барите или железной руде.

Легкие или облегченные (от 500 до 1800 кг/м3). Такие составы готовят на керамзите, пемзе, туфе и иных пористых заполнителях. К этому классу принадлежат ячеистые бетоны ( в частности пенобетон, газобетон и т.п. пористые материалы), готовящиеся путем вспучивания вяжущего компонента, воды и тонкомолотой добавки, а также бетон крупнопористый на легких заполнителях.

Классификация по назначению

В зависимости от условий эксплуатации будущих железобетонных конструкций  производители строительных материалов выпускают бетонные смеси тех  или иных видов. Основной упор здесь  делается на поведение будущего ЖБИ  или монолитной конструкции в  специфических условиях. Где-то требуется  высокая сульфатостойкость, где-то огнестойкость, а где-то устойчивость к вибрации, ударным нагрузкам  и т.д. Итак, в зависимости от условий  работы будущей железобетонной конструкции  выбираются следующие виды смесей.

обычный (для создания фундаментов, колонн, балок и плит перекрытий, других железобетонных конструкций);

гидротехнический (для облицовки  каналов, шлюзов, плотин, канализационных  и водопроводных сооружений);

для аэродромных и дорожных покрытий, тротуаров;

бетон специального назначения (для  защиты от радиации, а также жароупорный  и кислотостойкий). 

 

 

 

3.Разновидности бетонов

 

В нашей стране технология производства и применения бетона получила широкое  развитие с момента строительства  первых гидротехнических сооружений, таких, как Волховстрой и ДнепроГЭС (1924-1930 гг). В 30-е годы российские ученные  разработали методы зимнего бетонирования, обеспечив тем самым возможность  круглогодичного возведения бетонных и железобетонных конструкций. В  этот же период был созданы ряд  новых видов бетона и разработаны  способы повышения его долговечности. В первые послевоенные годы производству бетона уделялось максимум внимания, в результате чего были созданы новые  виды вяжущих веществ и бетонов.

 

Сегодня бетоны классифицируют по следующим  признакам:

 

- основному назначению;

- виду заполнителей;

- виду вяжущего вещества;

- структуре;

- условию твердения.

 

Большинство свойств бетона зависят  от его плотности, а плотность  формируется под воздействием таких  факторов, как «плотность цементного камня», «вид заполнителя» и «структура бетонов».

По своей плотности бетоны делятся  на виды:

Особо тяжелые бетоны применяются в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, а также на строительстве каналов.

Тяжёлые бетоны применяют при возведении стен, фундаментов зданий, плотин. При строительстве загородного жилья возможно применение этого типа бетона для возведения фундамента и цоколя будущего строения.

Крупнопористый бетон, изготовляемый на плотном крупном заполнителе с поризованным цементным камнем. Такой вид бетона нашел свое применение в строительстве загородных домов.

Легкие бетоны изготавливают с применением пористых заполнителей (керамзит, вспученный шлак, пемза и др.). К особо легким бетонам относятся ячеистые бетоны - газобетон и пенобетон. В дачном строительстве такие бетоны нашли широкое применение

Особо лёгкие бетоны применяют в стеновых конструкциях для снижения теплопотерь, то есть так же, как и легкие бетоны, широко используют в строительстве загородных жилищ.

 

По виду вяжущего вещества бетоны подразделяют на:

· цементные,

· силикатные,

· гипсовые,

· шлакощелочные,

· полимерцементные

· специальные.

Цементные бетоны изготавливаются на различных цементах и наиболее широко применяются в городском и загородном строительстве.

Силикатные бетоны готовят на основе извести. Для производства изделий в этом случае применяют автоклавный способ твердения.

В основе гипсовых бетонов - гипс. Такие бетоны применяют для возведения внутренних перегородок, подвесных потолков и элементов отделки строений. Гипсовые бетоны, в своем большинстве, являются неотъемлемой частью загородного строительства.

Шлакощелочные бетоны делают на молотых шлаках, затворенных щелочными растворами. Эти бетоны только начинают применяться в строительстве.

Полимерцементные бетоны получают на смешанном связующем, состоящем из цемента и полимерного вещества (водорастворимые смолы и латексы). Этот вид бетона используют как гидроизоляционное и защитное покрытие и как отделочный и декоративно-облицовочный материал.

Специальные бетоны готовят с применением особых вяжущих веществ. Используются они в конструкциях, работающих в особых условиях. Так как конструкции загородного дома не подразумевают наличие каких-либо особых условиях, то рассматривать типы специальных бетонов мы не станем.

 

Основной показатель, которым характеризуется  бетон — прочность на сжатие. По ней устанавливается класс  бетона. Согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные  и железобетонные конструкции», класс  обозначается латинской буквой «B»  и цифрами, показывающими выдерживаемое  давление в мегапаскалях (МПа). Например, обозначение В25 означает, что бетон данного класса в 95 % случаев выдерживает давление 25 МПа. Для расчёта показателя прочности необходимо учитывать и коэффициенты, например, для класса В25 нормативная прочность на сжатие, применяемая в расчетах — 18,5 МПа. Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение, назначается при проектировании исходя из возможных реальных сроков загрузки конструкции проектными нагрузками, способа возведения, условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливается в возрасте 28 суток.

Наряду с классами, прочность  бетона также задается марками, обозначаемыми  латинской буквой «М» и цифрами  от 50 до 1000, означающими предел прочности  на сжатие в кгс/см². ГОСТ 26633-91 «Бетоны  тяжёлые и мелкозернистые. Технические  условия» устанавливает следующее  соответствие между марками и  классами при коэффициенте вариации прочности бетона 13,5 %:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс бетона по прочности Ближайшая марка бетона по прочности

B3,5 М50

B5 М75

B7,5 М100

B10 М150

B12,5 М150

B15 М200

B20 М250

B22,5 М300

B25 М350

B27,5 М350

B30 М400

B35 М450

B40 М550

B45 М600

B50 М700

B55 М750

B60 М800

B65 М900

B70 М900

B75 М1000

B80 М1000

Для проверки прочности незатвердевшей смеси используются камеры нормального  твердения, проверка прочности готовой  конструкции осуществляется с помощью  молотков Кашкарова, Физделя или Шмидта.

Удобоукладываемость[править]

Согласно ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия», по удобоукладываемости (обозначается буквой «П») различают бетоны:

сверхжесткие (жесткость более 50 секунд);

жесткие (жесткость от 5 до 50 секунд);

подвижные (жесткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

ГОСТ устанавливает следующие  обозначения бетонных смесей по удобоукладываемости:

Марка по удобоукладываемости Норма по жесткости, с Осадка конуса, см

Сверхжесткие смеси

СЖ3 Более 100 

СЖ2 51—100 

СЖ1 менее 50 

Жесткие смеси

Ж4 31—60 

Ж3 21—30 

Ж2 11—20 

Ж1 5—10 

 

 

 

 

Подвижные смеси

П1 4 и менее 1—4

П2 - 5—9

П3 - 10—15

П4 - 16—20

П5 - 21 и более

 

Показатель удобоукладываемости имеет решающее значение при бетонировании с помощью бетононасоса. Для прокачки насосом используют смеси с показателем не ниже П4.

 

Другие важные показатели:

 

Прочность на изгиб.

Морозостойкость — обозначается латинской  букой «F» и цифрами 50-1000, означающими  количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон.

Водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами  от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр  данной марки.

Для испытаний бетона на морозостойкость  и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.

Обозначение бетонной смеси[править]

 

Согласно ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия», обозначение  бетонной смеси должно содержать:

степень готовности;

класс по прочности;

марки по удобоукладываемости, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности (для легкого бетона);

обозначение стандарта.

Например, готовая к употреблению бетонная смесь тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25, марки  по удобоукладываемости П3, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W6 должна обозначаться как БСГ В25 П3 F200 W6 ГОСТ 7473-2010.

 

4. Назначение бетона

 

Бетон - один из основных строительных материалов. Он широко применяется  в различных видах строительства  жилых, общественных и производственных зданий, сооружений, конструкций, при  укладке дорог и других поверхностей. Такой разнообразный спектр применения делает его практически незаменимым  в наше время.

Бетон изготавливается из специальных  смесей, в состав которых могут  входить: цемент, песок, вода. От простого цементного раствора бетон отличается наличием в составе щебня. Соотношение  всех этих компонентов зависит от многих факторов, например, влажности  песка, марки цемента. Но это соотношение  должно быть четко просчитано, чтобы полученный состав после затвердевания стал прочным и надежным. Именно эти качества делают бетон таким популярным в строительстве.

На сегодняшний день купить бетон  Вы сможете в любом строительном магазине. Также удобным способом покупки является интернет. Через  него вы сможете выбрать и заказать любую марку бетона. Вам осуществят его доставку в кротчайшие сроки  в нужное место. Подробную информацию о назначении, составе и свойствах  бетона можно узнать здесь же в  интернете.

Бетон активно применяется в  различных видах строительства, он обладает высокой прочностью и  долговечностью. Этот строительный материал обладает устойчивостью к неблагоприятным  погодным условиям, не боится влажности  и резких перепадов температур. После  застывания бетон должен иметь твердую  монолитную структуру. Если раствор  был приготовлен правильно, то он надежно прослужит многие годы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Список литературы:

 

1. http://www.mixes.ru
2. http://www.houses.ru/smesi
3. http://www.bibliotekar.ru