Властивості бетону: міцність на стиск, щільність і тепловиділення

Як відомо, жодне будівництво не обходиться без бетонної будівельної суміші. Залежно від складових компонентів бетони бувають різних видів. Також різні і їх якості. Але для більшості бетонів характерні одні і ті ж властивості. Давайте розглянемо основні характеристики бетону.

Зміст

  • 1 Міцність на стиск
  • 2 Деформативні властивості
  • 3 Розтікання
  • 4 Усадка і набухання
  • 5 Морозостійкість
  • 6 Довговічність і стійкість до хімічних впливів
  • 7 Щільність бетонних будівельних матеріалів
  • 8 Вогнестійкість
  • 9 Тепловиділення при твердненні
  • 10 Водонепроникність
  • 11 Легкоукладальність бетонної суміші
  • 12 Однорідність і в’язкість

Міцність на стиск

Це одне з головних властивостей бетонного розчину, який вимірюється в мегапаскалях, визначаючи тим самим максимальну витримку тяжкості, на яку здатний цей будівельний матеріал. У міру взаємодії речовин, що становлять воду і цемент, міцність у бетоні здатна зростати. Даний процес називається гідратацією.

Кожному бетону характерні коефіцієнти міцності, які зазначаються у декларації при покупці. Але виявляється це властивість лише по закінченні чотирьох тижнів. Період набору міцності бетоном залежить від декількох моментів. В першу чергу на даний процес впливає час року і температура повітря.

У зимовий період бетон замерзає, зростання міцності зупиняється. Щоб відновити цей процес, бетон прогрівають. Деякі будівельники воліють відразу використовувати суміші, які, завдяки спеціальним добавкам, стійкі до морозів.

Лабораторне випробування бетону на міцність.

Буває так, що залиті взимку бетони по приходу весни відтають, і починають набирати міцність з новою силою. Хоча в інших експлуатаційних властивостях будівельні суміші здають позиції.

При нормальних умовах міцність в бетонах активно зростає на першому тижні після закладання. На сьомий день рівень міцності сягає до 70% від виробничих норм. Навантажувати при цьому бетонну суміш ще рано, але в опалубці вона вже не потребує. Максимальний коефіцієнт міцності досягається тільки до кінця місяця.

При підвищенні температури повітря твердіння бетонних сумішей прискорюється. Головне при цьому – спостерігати за відсотком вологи в матеріалі. Якщо розчин занадто швидко сохне, то підвищення міцності зупиняється. У зв’язку з цим нещодавно зведені бетонні будови обдають гарячою парою або накривають вологою мішковиною, ПВХ-плівкою. Деякі майстри практикують метод поливання розчину водою.

Деформативні властивості

Під дією тяжіння бетонна будівельна суміш веде себе зовсім по-іншому, ніж інші матеріали. Ущільнена консистенція бетонного розчину обумовлює його дія під час зростаючого тиску.

Якщо бетон піддавати слабким, короткострокових навантажень, йому властиве легке деформування подібно пружині. Пружність будівельної суміші збільшується спільно з її міцності. Також на пружинистість впливає кількість пір в розчині. Чим їх більше, тим менше стає рівень пружності.

Мінімальним властивість пружності мають пористі бетони. Трохи вище показники у легких пористих бетонів. Найвищий рівень пружинистість у важкого будівельного матеріалу. Пружні властивості бетону з легкістю піддаються маніпуляціям з регулювання структури розчину.

Текучість

Під розтіканням, або повзучістю мається на увазі збільшення руйнувань бетонної конструкції протягом деякого часу під безперервним впливом статичних навантажень.

На текучість будівельного розчину впливають багато факторів: перелік складових його компонентів, вид цементу та інших добавок, вік бетонної суміші, рівень вологості, а також умови застигання.

Менше розтікаються бетонні розчини зі щебенем, або іншими щільними заповнювачами. Легкі суміші з підвищеною пористістю пливуть набагато більше. Негативно впливає на бетонні будівельні суміші занадто швидке висихання, збільшуючи їх текучість, змінюючи структуру в гіршу сторону.

Усадка і набухання

До властивостей бетонної суміші відносяться усадка і набухання. Осідання бетонної конструкції відбувається під час застигання на відкритому повітрі. Це призводить до усадочним напруги в будівлях з бетону, і як наслідок, до тріщин. Тому масивні конструкції поділяють усадочными швами.

Щоб скоротити усадочное напруга і вберегти побудовану будівлю від тріщин, майстри намагаються не допустити усадку будівельного матеріалу. Цього домагаються за допомогою додавання в розчин спеціальних наповнювачів, а також точним прорахунком коефіцієнта усадки ще до початку будівництва.

Цементно-бетонні дороги, а також споруди гідротехнічного напрямки внаслідок вимушеного періодичного контакту з водою постійно піддаються то усадки, то набухання. Результатом цих почергових процесів є мікротріщини і деструкція бетону.

Морозостійкість

Вимірювач морозостійкості бетону.

Дана властивість бетонної матеріалу встановлюють шляхом почергової заморозки у морозильнику при температурі від 15 до 20 градусів і відтавання у воді тих же температур, тільки зі знаком «плюс». Випробування здійснюється через тиждень після теплової сушки або через чотири тижні застигання бетонної зразка в звичайних умовах.

На морозостійкість бетонних конструкцій впливають якісні характеристики використовуваних при виготовленні розчину компонентів, а також рівень пористості. Якщо він нижче 7%, стійкість до мінусових температур підвищується.

Довговічність та стійкість до хімічних впливів

Довговічність та стійкість до хімічних реакцій будівельної суміші залежить від багатьох факторів. Важливу роль тут грають висока щільність і низький рівень пористості матеріалу.

Щільність бетонних будівельних матеріалів

Вимірювання міцності бетону портативним приладом.

На щільність бетонної конструкції впливає структура використовуваного розчину. У цементів різної маркування зустрічається різна питома маса. Те ж саме стосується і щебеню, у якого щільність залежить від розміру зерен, а також типу матеріалу. Щільність бетону надає прямий вплив на його міцність. Чим вище властивість щільності, тим міцніше виходить підсумкова робота.

Щільність розчину зростає, якщо при його виготовленні рівномірно розмістити відповідні рамки. Збільшити дане властивість також здатні вібраційні маніпуляції з розчином під час його заливки.

Бетонні матеріали з високими показниками пористості не володіють нормальною щільністю, у зв’язку з чим страждає їх стійкість до хімічних реакцій, перепадів температури, а також зменшується стійкість до вологи і вогкості, і як наслідок, скорочується довговічність. Зате в таких бетонів відмінні теплоізоляційні характеристики, чого не скажеш про будівельних сумішах з підвищеною щільністю.

Вогнестійкість

Під вогнестійкістю бетону розуміється його стійкість до пожеж. Дане властивість досить висока у цементно-будівельних сумішей. Адже під час нагрівання бетонної конструкції відбувається розпад кристалогідратів цементного каменю і виділяється шляхом адсорбції хімічно зв’язана рідина, яка при випаровуванні забирає практично все тепло. Завдяки цьому процесу вплив високих температур на бетон скорочується.

Разом з тим під час інтенсивного нагріву бетонних будівель розширюються частинки цементної суміші та доданого до неї заповнювача. Це призводить до сильного напруження всередині будівельного матеріалу, в результаті чого скорочується зчеплення між його компонентами, і знижуються його міцнісні характеристики.

Тепловиділення при твердненні

Взаємна діяльність води з мінералами клінкерної обробки обумовлює подальше источение тепла, завдяки якому під час застигання розчину відбувається його нагрівання. На підвищення температури будівельного розчину впливає вид використовуваного цементу, а також його витрачання на 1 м3 бетону. При певних умовах твердне бетон здатний нагрітися до 50 градусів, що приводить до його розширення, останавливающему усадку конструкції.

Зростання температури всередині будівельного матеріалу великих бетонних споруд призводить до розширюють теплових навантажень, рівень яких може бути вище міцності бетону при розтяжці. Внаслідок цього бетонні конструкції тріскаються і втрачають свою довговічність.

Теплове напруга є результатом нерівномірного нагрівання бетонного матеріалу. При цьому поверхневі шари занадто швидко остигають, тоді як внутрішні рівні бетонних блоків ще довго залишаються гарячими. Щоб вирівняти температуру по всій площі великого бетонного будови, знадобиться не один місяць. Обсяг тепла, що виділяється під час ущільнення бетонної суміші, обумовлюється розмірами кристалів подрібненого цементу, його витратою на 1 м3 бетонної будови, а також іншими факторами.

Максимальним тепловиділенням під час застигання мають глиноземистые цементно-бетонні розчини. Найменше виділяється тепла у бетонів, що містять шлакопортландцемент зі значною кількістю шлаку всередині. Додавання в бетонну суміш тонко подрібнених матеріалів сприяє скороченню тепловиділення при застиганні розчину.

Водонепроникність

Водонепроникність будівельних сумішей залежить від кількості часу всередині розчину. Чим менше його пористість, тим сильніше він стійкий до вологи. Якщо потрібно посилити це властивість будівельної суміші під час приготування в розчин додають ущільнювач алюмінат натрію, а також гидрофобизующие добавки.

У продуктів нафтового походження поверхневий натяг менше, ніж у води, що дозволяє їм з легкістю просочуватися через звичайний бетон. Щоб зменшити цей процес, у розчин додають хлорне залізо та інші подібні речовини.

Швидко підвищити водонепроникність будівельної суміші, а також скоротити проникність нафтопродуктів у бетон можливо за допомогою заміни стандартного портландцементу на розширюється.

Легкоукладальність бетонної суміші

Обсяг води, необхідної для одержання розчину потрібної консистенції, впливає на його легкоукладальність. Дана рідина розділяється між цементним тістом і заповнювачем. Її обсяги в цементному тесті залежать від в’язкості суміші, її пливучесті, жорсткості, а також максимального напруги зсуву. Кількість води, необхідне заповнювача, збільшується разом із зростанням загальної поверхні зерен. Тому дрібні сорти пісків зажадають багато рідини.

Щоб бетон був досить міцним, пропорції взаємодіючих цементу і води в розчині ніколи не повинні змінюватися. У зв’язку з цим при збільшенні потреби води відбувається перевитрата цементного піску. При використанні дрібних сортів цементу перевитрата становить від 15 до 25 % матеріалу. Тому дрібні піски використовуються як доповнення до основного сортаменту суміші, що складається з великого або дробленого піску і пластифікаторів, скорочують потребу рідини.

Однорідність і в’язкість

На величину даних властивостей бетонної суміші впливає вміст дрібних осередків заповнювача, і конституція максимально в’яжучого взаємодії крупно коміркового заповнювача в розчині, а також належне перемішування.

Добившись, перемішуючи розчин, його в’язкої консистенції та однорідної структури, можна без проблем вантажити і транспортувати блоки, ущільнювати кладку цього будівельного матеріалу.

Залишити відповідь