Тема: Специальные бетоны. Особенности подбора составов специальных цементных бетонов

I. Высокопрочные бетоны. Требования к материалам для их приготовления и особенности подбора составов.

Специальные бетоны – бетоны, обладающие совокупностью повышенноых свойств отдельных или группой.

Виды специальных бетонов:

А. Выскокопрочный бетон (ВПБ)

Это бетон классов В50 и выше. Достоинства:

- уменьшение поперечного сечения конструкции;

- увеличение несущей способности;

- снижение трудозатрат (30% бетона, 15% стали);

- снижение стоимости 10…15%.

Область применения ВПБ:

- центральносжатые

конструкции

- изгибаемы

- конструкции, испытывающие динамические нагрузки.

Примеры:

- листовые конструкции;

- элементы обделки ПС;

- стропильные фермы L=18…24 м;

- решетчатые балки L=18 м;

- колонны многоэтажных зданий;

- монолитные СФС.

Получение ВПБ:

1. Применение эффективных цементов М500 и выше.

2. Жидкое значение В/Ц.

3. Высококачественный крупный и мелкий заполнитель.

4. Рационально-подобранный состав бетона.

5. Высокое качество приготовления и уплотнения б/смеси.

6. Обеспечение благоприятных ТВУ твердения бетона.

Материалы для ВПБ:

1. Крупный заполнитель – щебень из плотных и прочных горных пород (гранит, ….., базальт, гоббро и т.д.), марка щебня по

2. прочности выше прочности бетона ≥ 2 раза .

3. Чистый, содержание пыли, ила по массе.

4. Фракционированный.

Мелкий заполнитель

1. Кварцевый или кварцево-полевошпатный песок.

2. Содержание примесей .

3. Фракционированный (2…3 фракции).

4. Пустотность песка .

5. Крупность песка:

- крупные ;

- средней крупности М .

Вяжущее

1. ПЦ – высокопрочный, повышенной прочности М500, 550, 600 с низким значение пустоты ≤ 26%.

2. Массивные конструкции – белитовые цементы; тонкостенные – алитовые.

I. Особенности подбора состава высокопрочного бетона.

ВПБ получают при низких В/Ц < 0,4 на практике .

1. Расчет В/Ц по формуле

При этом .

2. Улучшение удобоукладываемости и экономия цемента, облегчение процесса улкадки – ПАВ (С-3, СББ, ЛСТМ…).

3. Содержание песка устанавливается по значению коэффициента раздвижки зерен Щ2 и обязательно уточняется в пробных замесах.

4. Скорость нарастания прочности у ВПБ выше, чем у обычного, т.к. используются высокопрочные Ц и низкие В/Ц.

5. При проектировании состава ВПБ следует учитывать прирост прочности после 28 суток, поэтому контролируется прочность ВПБ в возрасте 28, 90, 180 суток.

II. Бетон для гидротехнических сооружений. Требования к материалам для их приготовления.

Предназначение – строительство конструкций, их отдельных частей постоянно или периодически омываемых водой и обеспечивающий их долговечность в указанных условиях.

Объекты:

- речные гидротехнические сооружения;

- морские гидротехнические сооружения;

- оводненные подземные, котолованные, шахтные сооружения.

Классификация гидротехнического бетона.

А. По условиям обводнения:

- надводный,

- переменного уровня,

- подводный.

Б. По условиям разрезки:

- бетон наружной зоны,

- бетон внутренней зоны.

В. По условиям фильтрации:

- бетон напорных конструкций,

- бетон безнапорных конструкций.

Г. По толщине конструкций:

- бетон массивных конструкций (),

- бетон немассивных контрукций ().

Требования к гидротехническому бетону

1. Прочность

– на основе сжатия В5…В50 (М75…М600); 180 суток -

- на основе растяжения (P10…P35) речные сооружения

2. Водонепроницаемость 28 суток -

- марки W2…W20 морские сооружения

3. Морозостойкость

- марки F50…F600.

Применяемые материалы

Вяжущее:

- пуццолановый и шлакоПЦ для подводной части;

- ПЦ с минеральными добавками для зоны переменного уровня.

Заполнителикак для обычного бетона, для зоны переменного уровня улучшенного качества.

ХД – повышающие морозостойкость, водонепроницаемость, улучшающие удобоукладываемость (С-3, СДБ, СНВ…).

Особенности подбора состава.

1. В/Ц определяется из условий прочности и сравнивается с В/Ц обеспечивающим требуемую плотность бетона.

2. Увеличен расход песка для повышения плотности бетона.

3. Вид и расход вяжущего определяется с учетом вида и агрессивности водной среды.

III. Бетон аэродромных и дорожных покрытий (адб).

Назначение АДБ:

- жесткие аэродромные покрытия;

- жесткие дорожные покрытия;

- основные усовершенствованных покрытий.

По составу (АДБ):

- плотный крупнозернистый тяжелый;

- легкие (керамзито и шлаковые); в основаниях

- мелкозернистые.

Особенности условий работы АДБ

Механическое воздействие:

- изгиб, М

- сжатие, F

- истирание, Q

Атмосферное воздействие:

- попеременное замораживание и оттаивание,

- попеременное увлажнение и высыхание.

Из-за возникновения В АДБ растягивающих усилий к нам предъявляются в первую очередь повышенные требования по прочности на растяжение при изгибе.

Классификация АДБ

- однослойное - двухслойное

Вид АДБ по расположению в дорожной одежде:

- бетон однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий (ОП, ВС);

- бетон нижнего слоя двухслойных покрытий (НС);

- бетон оснований усовершенствованных покрытий (ОСН).

Требования к бетону АДБ:

- классы по прочности на растяжение при изгибе

;

- классы по прочности на сжатие R

-марки по морозостойкости

Требования к материалам для АДБ:

Вяжущее

1. ПЦ ≥ М500 большая морозостойкость и повышенная

2. ПЦ с ПАВ t_cx≥2 ч прочность на растяжение АДБ

3. С₃А ≤ 10%

Крупный заполнитель

Вид АДБ	Требования к заполнителю					Ψ, %
	D, мм	Прочность, Rg		Истираемость, И
		извержен.	осадочные	извержен.	осадочные
ОП ВС	40 20	120	80	И-I	И-II
НС	40	80	60	И-III	И-III
ОСН	-	80	30	И-III	И-IV

Мелкий заполнитель (природный песок)

Особенности подбора состава АДБ

1. Водоцементное отношение

- прочность цемента при изгибе;

- средняя прочность бетона на растяжение при изгибе.

2. для АДБ «ОП» и «ВС»

для АДБ «НС»

3. Расход воды назначают приD=40 ммсм

приD=20 мм

4. Расход Ц, и щебня – аналогично как для обычного бетона.

5. Расход песка

- объем вовлеченного воздуха в 1м³АДБ, м³.

6. Подобранные и откорректированные составы после изготовления контрольных образцов проверяются:

- на растяжение при изгибе (образцы-балочки);

- на сжатие (рабрзцы-кубы).

7. Контроль морозостойкости.

8. Пробное бетонирование:

- технологические свойства бетонной смеси;

- качество уплотнения;

- состояние поверхности покрытия.