Тема 50. Материалы для приготовления цементного бетона.

Минеральные вяжущие – это тонко измельченные минеральные порошки, образующие при смешивании с водой пластичную массу, которая с течением времени под влиянием физико-химических процессов переходит в камневидное состояние.

Различают две группы минеральных вяжущих:

Воздушные – после перемешивания с водой способны твердеть, сохранять и повышать свою прочность только на воздухе (гипсовые, воздушная известь, магнезиальные) Гидравлические – после затворения водой способны твердеть, сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе но и в воде (цементы, гидравлическая известь).

Основы производства: используют основные горные породы – природный гипс, известняки (разных цветов), глины. Главные технологические операции: Помол – обжиг.

Бетон — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси вяжущего вещества (цемент или др.), заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки.

Виды бетонов: классифицируются по плотности – особо тяжелый, тяжелый, облегченный, легкий, особо легкий.

Применение бетонов: для несущих и ограждающих конструкций жилых, общественных, промышленных зданий, теплоизоляционного, дорожного, гидротехнического и декоративного назначения.

Железобетон (фундаментные блоки, колонны, ригели каркасов, панели наружных и внутренних стен,панели и плиты для перегородок, стеновые блоки, плиты и панели перекрытий, плиты покрытий, фермы и балки, лестничные марши)

Строительные растворы (кладочные, штукатурные, монтажные(для заполнения швов), специальные (декоративные, гидроизоляционные)

Азбестоцементные материалы (волнистые, фигурные для стен, кровли, внутренней отделки, элементов конструкций)

Гипсовые материалы (гипсокартон для отделки стен и потолков, гипсоволокнистые листы, гипсобетон для панелей и перекрытий)

Краски (известковые, цементные, силикатные для малярных работ)

Марки бетона: Марка бетона по морозостойкости соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое вьщерживают бетонные образцы в условиях стандартных испытаний.Марка бетона по водонепроницаемости соответствует максимальному значению давления воды, которое вьщерживают бетонные образцы без фильтрации в условиях стандартных испытаний.Марка бетона по средней плотности соответствует среднему значению объемной массы бетона.При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости.

Свойства: способность твердеть после перемешивания с водой, скорость схватывания и твердения после перемешивания с водой (у разных материалов разное время), водопотребность (определяет количество воды, чтобы получить укладываемую смесь).

При изготовлении бетонов – 40-55% воды по массе. Строительных растворов – 60-70%

Эксплуатационно-технические: удобоукладываемость, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионная стойкость, прочность, девормативность.

Эстетические: фактура и цветовая гамма дробленых каменных материалов лицевых поверхностей изделий, цвет, фактура, декоративные растворы (искусственный мрамор, каменные штукатурки и проч.)

Недостатки: способность к коррозии. Методы защиты: применение спец добавок, повышающих плотность и придающих водоотталкивающие свойства, защитные покрытия или пропитки.

Виды бетона: цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон

Изготовление материалов из бетонной смеси: дозирование – смешивание компонентов смеси – формование – армирование – твердение – отделка лицевой поверхности

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате расширения рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. Смесь указанных компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Заполнители занимают до 80 - 85 % объема бетона и образуют его жесткий скелет препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с разнообразными физико-механическими показателями, например, легкие, жароупорные и пр.Цемент, песок, щебень, добавки , для легких бетонов является керамзит,. Реже шлаковую пемзу (термозит), получаемую вспучиванием расплавленного доменного шлака, аглопоритовый щебень — продукт спекания зол или смеси глин и суглинков, перлит.

Классифицируют бетоны по следующим основным признакам: назначению, средней плотности, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре и условиям твердения.

По основному назначению различают следующие бетоны: конструкционные и специальные (жаростойкие, коррозионно-стойкие, декоративные, теплоизоляционные, радиационно-за-щитные, бетонополимеры, полимербетоны и др.).

Конструкционные бетоны - это бетоны несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, определяющими требованиями к качеству которых являются требования по физико-механическим характеристикам. Его делят на :

Обычным -к которому не предъявляются особые требования.

гидротехническим применяемые для возведения гидротехнических сооружений (плотин, водорегулирующих, водозаборных и других сооружений).

Дорожным применяемый в покрытиях дорог, аэродромов и других подобных сооружений.

Жаростойкие для изготовления конструкций, которые в условиях эксплуатации подвергаются постоянному или периодическому воздействию t +200 - +1800 °С.

Конструкционно-теплоизоляционные Для железобетонных конструкций, к которым предъявляются требования как по несущей способности, так и по теплоизоляционным свойствам.

Коррозионностойкими бетоны, способные в условиях эксплуатации противостоять действию агрессивных сред.

Способы приго­товления бетонной смеси, - бетоносмесителях периодического и непрерывного действия. Для нормального твердения бетона нужна положительная температура 20±2°С с относительной влажностью воздуха не менее 90 %. При нормальных ус ловиях твердения прочность бетона нарастает довольно быстро, и бетон (на портландцементе) через 7-14 дней набирает 60-70 % своей 28-дневной прочности. Затем нарастание прочности замедляется. Чтобы свежеуложенный бетон приобрел требуемую прочность в назначенный срок, необходимо: создание влажной среды при его твердении, предохранение от сотрясений, повреждений и ударов, резких изменений температуры. Схватывание цементного теста в бетонной смеси — это процесс, предшествующий твердению Скорость схватывания зависит от свойств цемента и от температуры. В обычных условиях при температуре 15°С начало схватывания должно наступать примерно через 45 мин после затворения.. Но если бетонную смесь привозят издалека можно уложить в форму смесь значительно позже начала схватывания теста, что отразится на прочности изделия.При приготовлении на заводах ЖБИ бетонных смесей в их состав можно вводить химические добавки. Наиболее важные из них поверхностно-активные вещества и ускорители твердения бетона. для повышения морозостойкости бетона.

Бетонная смесь — это тщательно подобранная смесь вяжущего, заполнителя и воды до формования из нее изделий и до начала твердения.Когда в лаборатории подбирают состав бетона, то на основе опытного подбора и испытания образцов устанавливают расход цемента, рассчитывают содержание мелкого (песка) и крупного заполнителя, назначают количество воды. При подборе состава нужно учитывать не только обеспечение качества бетона (прочность, морозостойкость и т. д.), но и получение такой бетонной смеси, которая была бы удобна в работе, и при твердении набирала необходимую прочность в заданные сроки.

Декоративные бетоны. Для декоративной отделки в бетон вводят окрашивающий заполнитель - молотый мрамор или молотое стекло. Используется для благоустройства территорий должны быть прочными и сохранять заданную цветовую гамму. Техники текстурирования позволяют воссоздать вид натурального камня, мозаичного покрытия, мраморных плит для тротуаров, дорожек, площадей, дворов в школах и детских садах в самых различных тонах. изготавливаются из очень плотных типов бетонов (т.е. имеющих очень низкую пористость),

Искусство окрашивания Обычно окрашивают бетоны, изготовленные на основе белого цемента, используя одну или комбинируя следующие техники: добавление в цемент окрашивающих минеральных пигментов либо применение заполнителей, придающих бетонам интенсивные цвета — красноватые, зеленоватые и др. Окрашенный бетон (впрочем, как и белый) производит впечатление необычайно массивного материала, он может применяться и как облицовочный материал.

Защита бетонных поверхностей и их самоочищаемость

Кроме обработки антиграффити, которая должна стать предметом особых независимых рекомендаций, защита бетонных поверхностей от внешних агрессивных воздействий признана необходимой. Существует также деликатная проблема, связанная с углекислотой. Лучшим способом защиты поверхности бетона от химической агрессии и придания ему красивого внешнего вида является нанесение защитного покрытия из специального состава на акриловой основе (прозрачного или окрашенного). Защитные покрытия применяют для всех видов бетонов