Бетонные ингредиенты – Archtoolbox

Есть два набора критериев, которые мы должны учитывать при изготовлении бетона; 1) Долгосрочные требования к затвердевшему бетону, такие как прочность, долговечность и стабильность объема. 2) Краткосрочные требования, такие как удобоукладываемость. Однако эти два требования не обязательно дополняют друг друга. В этой главе рассматриваются только краткосрочные требования. Чтобы свежий бетон был приемлемым, он должен:

  1. Легко смешиваются и транспортируются.
  2. Быть однородным в пределах данной партии и между партиями.
  3. Быть такой консистенции, чтобы он мог полностью заполнить формы, для которых он был разработан.
  4. Обладают способностью уплотняться без чрезмерных потерь энергии.
  5. Не разделять во время размещения и консолидации.
  6. Иметь хорошие отделочные характеристики.

применимость

Все вышеперечисленные характеристики описывают множество различных аспектов конкретного поведения. Термин работоспособность используется для обозначения всех упомянутых качеств. Удобоукладываемость часто определяется с точки зрения количества механической энергии или работы, необходимой для полного уплотнения бетона без расслоения. Это важно, поскольку конечная прочность зависит от уплотнения.

Понятие вязкости является мерой того, как материал ведет себя под нагрузкой. Для ньютоновской жидкости соотношение может быть записано как:

в котором t напряжение сдвига, nвязкость, а D скорость сдвига или градиент скорости.

Для очень разбавленной взвеси твердых веществ в жидкости это соотношение справедливо. Однако для больших объемов взвешенных веществ, таких как бетон, ньютоновская модель не работает. Бетон имеет начальную прочность на сдвиг, которую необходимо превысить, прежде чем он начнет течь. Этот тип поведения описывается моделью Бингама:

в котором t напряжение сдвига при текучести, n пластическая вязкость.

Третий тип вязкого поведения называется тиксотропным, когда кажущаяся вязкость уменьшается с напряжением сдвига. Бетон будет проявлять тиксотропные характеристики.

Факторы, влияющие на работоспособность

  • Содержание воды в смеси — Это самый важный факт, определяющий удобоукладываемость бетона. Группа частиц требует определенного количества воды. Вода впитывается на поверхности частиц, в объемы между частицами и обеспечивает «смазку», помогая частицам легче двигаться друг относительно друга. Следовательно, более мелкие частицы, необходимые для пластического поведения, требуют большего количества воды. Некоторыми побочными эффектами повышенного содержания воды являются потеря прочности и возможная сегрегация.
Читайте также:
Лучшие цифровые фоторамки для персонализации вашего дома в этом году

Сегрегация и кровотечение

сегрегация относится к разделению компонентов свежего бетона, что приводит к неоднородной смеси. Это можно рассматривать как отделение крупного заполнителя от раствора, вызванное либо оседанием тяжелого заполнителя на дно, либо отделением заполнителя от смеси из-за неправильного размещения. Некоторые факторы, которые увеличивают сегрегацию:

  1. Больший максимальный размер частиц (25 мм) и доля более крупных частиц.
  2. Высокий удельный вес крупного заполнителя.
  3. Уменьшение количества мелких частиц.
  4. Форма и текстура частиц.
  5. Соотношение вода/цемент.

Хорошие методы обработки и размещения являются наиболее важными в предотвращении сегрегации.

Кровотечение определяется как появление воды на поверхности бетона после его затвердевания, но до его схватывания. Поскольку вода затворения является самым легким компонентом бетона, это особая форма сегрегации. Выделение обычно является результатом оседания заполнителей в смеси и выделения воды для смешивания. Небольшое кровотечение является нормальным для хорошего бетона.

Однако, если кровотечение становится слишком локальным, образуются каналы, в результате чего образуются «кратеры». Верхние слои будут слишком обогащены цементом с высоким соотношением вода/цемент, что приведет к слабой пористой структуре. Соль может кристаллизоваться на поверхности, что повлияет на сцепление с дополнительным подъемом бетона. Это образование всегда следует удалять путем чистки и мытья поверхности. Кроме того, под крупными заполнителями и арматурными стержнями могут образовываться водяные карманы, ухудшающие сцепление. Кровотечение может быть уменьшено:

  1. Повышение тонкости цемента.
  2. Увеличение скорости гидратации.
  3. Использование воздухововлекающих добавок.
  4. Уменьшение содержания воды.

Измерение работоспособности

Удобоукладываемость, термин, применяемый ко многим свойствам бетона, может быть адекватно измерен тремя характеристиками:

  1. Совместимость, легкость уплотнения бетона и удаления воздушных пустот.
  2. Мобильность, легкость, с которой бетон может затекать в формы и вокруг арматуры.
  3. Стабильность, способность бетона оставаться стабильным и однородным во время обработки и вибрации без чрезмерной сегрегации.

За прошедшие годы были разработаны различные эмпирические измерения работоспособности. Ни один из этих тестов не измеряет удобоукладываемость с точки зрения основных свойств бетона. Тем не менее, были разработаны следующие тесты:

    Субъективная оценка — Самый старый способ измерения работоспособности, основанный на суждениях и опыте инженера. К сожалению, разные люди видят вещи, в данном случае конкретные, по-разному.

Читайте также:
Гидроизоляция террас и балконов: лучшие системы и варианты

Есть три классификации спада; «истинный» осадок, сдвиговый осадок и обрушительный осадок. Истинный спад — это общее снижение массы тела без дробления. Резкий сдвиг указывает на отсутствие сцепления, имеет тенденцию возникать в жестких смесях. Этот тип результата означает, что бетон не подходит для укладки. Спад обрушения обычно указывает на очень влажную смесь. При использовании разных заполнителей или свойств смеси одна и та же осадка может быть измерена для очень разных бетонов.

  • Вебе Тест – Отливается стандартный осадочный конус, снимается форма и сверху на конус помещается прозрачный диск. Затем образец вибрируют до тех пор, пока диск полностью не покроется раствором. Время, необходимое для этого, называется временем Вебе.
  • Таблица падения Таулоу – Аналогичен тесту Вебе, за исключением того, что бетонный цилиндр формуется на откидном столе. Подсчитывается количество капель для достижения этой переформовки.
  • Тест на проникновение — мера проникновения индентора в бетон. В стандарты ASTM включено только испытание на проникновение шарика Келли. Испытание на проникновение шарика Келли измеряет проникновение 30-фунтовой полусферы в свежий бетон. Это испытание можно проводить на бетоне в тележке, открытом грузовике или в форме, если они не слишком узкие. Его можно сравнить с испытанием на осадку для измерения консистенции бетона.

Заключение

  1. Все тесты являются эмпирическими и не основаны на каких-либо фундаментальных конкретных свойствах.
  2. Ни один из тестов не подходит для любого бетона. Они могут давать аналогичные результаты для совершенно разных бетонов.
  3. Их основная польза заключается в обеспечении контроля качества данной бетонной смеси.

Укладка бетона

Схватывание определяется как начало жесткости свежего бетона. Закалка – это развитие полезной и измеримой прочности; схватывание предшествует закалке. Оба являются постепенными изменениями, контролируемыми гидратацией. Свежий бетон теряет измеримую осадку перед первоначальным схватыванием, а измеримая прочность достигается после окончательного схватывания.

Схватывание контролируется гидратацией C3S. Период хорошей работоспособности приходится на период покоя (стадия 2). Начальный набор соответствует началу 3 стадии, периоду быстрой гидратации. Финальный сет — это середина этой фазы ускорения. Быстрое повышение температуры связано с 3-й стадией гидратации с максимальной скоростью при окончательном затвердевании.

Читайте также:
Как оформить спальню в нейтральных тонах

Если большое количество эттрингита быстро образуется из C3Гидратация, время схватывания будет сокращено. Цементы с высоким содержанием C3А, такие как расширяющиеся цементы или цементы с регулируемым схватыванием, полностью контролируются образованием эттрингита.

Ненормальное поведение настроек

  • Ложный набор — Раннее застывание бетона, текучесть можно восстановить повторным перемешиванием. В основном это результат гидратации обезвоженного гипса, который образует твердые кристаллы. Поскольку этих кристаллов мало и они слабые, матрицу можно разрушить повторным перемешиванием. Ускоренная гидратация C3А вызовет быстрое развитие эттрингита и ложного схватывания.

Испытания свежего бетона

  1. Они позволяют оценить последующее поведение затвердевшего бетона.
  2. Изменения свойств свежего бетона подразумевают, что меняется бетонная смесь, так что при необходимости можно предпринять какие-то действия.

Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из цемента, заполнителя, воды и добавок. Варьирование этих компонентов как по качеству, так и по количеству напрямую влияет на получаемую смесь. При отборе проб свежего бетона для испытаний важно брать пробы из разных мест или из нескольких точек во время выгрузки бетона. Образцы не должны соприкасаться с формами или грунтом, а сбор должен производиться таким образом, чтобы не происходило сегрегации.

    Время установки — Испытание на пенетрацию, используемое для регулирования времени смешивания и транспортировки, оценивает эффективность различных добавок, контролирующих схватывание, и помогает планировать отделочные операции. Испытание проводят на растворной фракции, количестве бетона, прошедшего через сито № 4, бетона, просеянного в емкость.

  • Гравиметрический метод — Сравнивает вес бетона, содержащего воздух, с расчетным весом безвоздушного бетона.
  • Объемный метод — Сравнивает объем свежего бетона, содержащего воздух, с объемом того же бетона после удаления воздуха путем перемешивания бетона под водой. Трудно измерить в полевых условиях и требует больших физических усилий.
  • Метод давления — Наиболее распространенный полевой метод измерения содержания воздуха. Сравнивает изменение объема бетона под данным давлением. Это изменение объема полностью вызвано сжатием воздуха в бетоне, как в цементе, так и в заполнителе.

*** Все эти тесты не дают информации о расстоянии между пустотами. Они измеряют только общее содержание воздуха в бетоне.

Удельный вес и выход

Вес единицы свежего бетона можно определить путем взвешивания известного объема. Обычно это выполняется непосредственно перед определением содержания воздуха, поскольку объем бетона известен. Объем партии бетона можно определить из следующего соотношения:

Читайте также:
Изготовление и установка заборов для дачи и калиток. Отдельные ворота для забора.

в котором w – вес компонентов бетона, включая воду. Выход бетонной смеси можно определить по:

в котором wцемент – вес цемента для данной смеси.

Экспресс-анализ свежего бетона

Существует ряд тестов, которые разделяют компоненты свежего бетона и проверяют различные свойства смеси; однако ни один из них еще не принят ASTM. Есть некоторые испытания, которые не требуют разделения компонентов бетона:

  • Теплопроводность — Увеличение воды замедляет повышение температуры.
  • Емкостный тест — Более высокое содержание воды увеличивает диэлектрическую проницаемость.
  • Электрическое сопротивление — Электрическое сопротивление свежего бетона обратно пропорционально содержанию воды.
  • Ядерные методы — Для измерения содержания цемента и воды можно использовать рентген, гамма-излучение и нейтронно-активационный анализ.

Этот веб-сайт был первоначально разработан Чарльзом Кэмпом для его класса CIVL 1101.
Этот сайт поддерживается Департаментом гражданского строительства Мемфисского университета.
Ваши комментарии и вопросы более чем приветствуются.

Бетонные ингредиенты

Бетон использовался в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий. Основные ингредиенты остались прежними, но новые технологии добавок позволяют дизайнерам и инженерам точно регулировать окончательные свойства полностью затвердевшего бетона.

Четыре основных ингредиента

Бетон состоит из четырех основных компонентов: воды, портландцемента, заполнителей и воздуха. Соотношение ингредиентов меняет свойства конечного продукта, что позволяет инженеру проектировать бетон, отвечающий его конкретным потребностям. Добавки добавляются для приведения бетонной смеси в соответствие с конкретными критериями производительности.

Ингредиенты бетона: вода, цемент, заполнитель и воздух

Вода в бетонной смеси должна быть чистой и без примесей. Количество воды по отношению к количеству цемента влияет на легкость текучести бетона, но также влияет на конечную прочность бетона. Большее количество воды облегчает текучесть бетона, но также снижает прочность бетона при отверждении.

Портландцемент

Цемент затвердевает при смешивании с водой, которая связывает все ингредиенты вместе. Портландцемент является наиболее распространенным цементом и состоит из глинозема, кремнезема, извести, железа и гипса. Небольшие количества других ингредиентов также включены.

сводные показатели

Большая часть бетонной смеси состоит как из крупных, так и из мелких заполнителей, которые помогают увеличить прочность бетона по сравнению с тем, что цемент может обеспечить сам по себе. В качестве заполнителей используют песок, гравий и щебень. В качестве заполнителей для бетона начинают использовать переработанные материалы, в том числе доменный шлак, стекло (в основном для декоративных целей) и измельченный бетон.

Читайте также:
Оптовая буровая установка для экскаватора для винтовых свай для земляных работ.

Четвертым основным компонентом бетона является вовлеченный воздух. Хотя это обычно не считается ингредиентом, факт заключается в том, что бетонная смесь содержит от 1% до 9% вовлеченного воздуха. Большее количество воздуха должно быть включено, когда бетон будет подвергаться воздействию очень холодных или морозных условий.

Примеси

Добавки выполняют множество задач. Это может быть так же просто, как добавление пигмента для окрашивания бетона. Другие добавки используются для более быстрого отверждения в холодную погоду, создания чрезвычайно высокопрочного бетона или для повышения текучести бетона без ущерба для прочности. К сожалению, добавки могут привести к нежелательным результатам, таким как плохая адгезия финишного покрытия пола. По этой причине многие инженеры-строители и архитекторы не решаются использовать добавки. У нас есть статья, которая охватывает ряд различных добавок.

Гидратация: химическая реакция

Хотя содержание влаги уменьшается по мере схватывания бетона, важно знать, что бетон не «высыхает». Скорее, бетон схватывается в результате химической реакции, называемой гидратацией. Вот почему бетон можно помещать под воду.

Бетон начинает схватываться, как только в смесь добавляется вода. Таким образом, смесь необходимо постоянно перемещать, чтобы предотвратить слипание частиц друг с другом (таким образом, вращая бетоновозы). На большинстве рабочих площадок требуется, чтобы бетон был доставлен и уложен в течение 90 минут после первоначального смешивания, но добавки могут продлить это время.

Помогите сделать Archtoolbox лучше для всех. Если вы обнаружили ошибку или устаревшую информацию в этой статье (даже если это всего лишь незначительная опечатка), сообщите нам об этом.

Полезные инструменты для архитекторов и проектировщиков зданий

Логотип BBToolsets.com

BBToolsets

Инструменты и шаблоны Bluebeam для архитекторов — адаптированы архитекторами для архитекторов.

Платные инструменты разработки Archtoolbox

Платные инструменты разработки

Руководство Archtoolbox и шаблоны для разработки платы за архитектурные услуги.

Лучшие справочники по архитектуре

Лучшие книги по архитектуре

Наш список лучших справочников для архитекторов. Это те, что есть у нас на полке.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: