Архіўнае экспертнае змесціва: артыкул захоўвае гістарычныя сцвярджэнні, табліцы і дыяграмы аб цэментавым растворы і бетоне, але не з’яўляецца дызайнам сумесі, спецыфікацыяй матэрыялу, планам бетанавання, структурным разлікам, кіраўніцтвам па выпрабаваннях або ацэнкай існуючага элемента. Склад, уласцівасці, клас уздзеяння, кансістэнцыя, спосаб мантажу, догляд, кантроль якасці і праектныя значэнні павінны вызначацца адказнымі спецыялістамі ў адпаведнасці з канкрэтным аб’ектам, заяўленымі матэрыяламі і дзеючымі стандартамі.
Savo Kusić сёння засяроджаны на драўляных вокнах, дрэва-алюмініевых вокнах, вокнах на заказ, дзвярах і запытах цытат. Гэты артыкул застаецца гістарычным архівам і не з’яўляецца прапановай па праектаванні, вытворчасці, выпрабаванні або выкананні бетонных канструкцый.
Агульныя даныя
Склад цэментавага раствора або склад бетону слупа, жалезабетоннай міжпавярховай канструкцыі, апрацаванага бетоннага элемента, тратуарнай пліты, маставой аркі або бетоннай дарогі, як правіла, будзе лічыцца здавальняючым, калі разгляданы будаўнічы элемент выраблены з найменшай колькасцю матэрыялаў і працы такім чынам, каб ён быў дастаткова трывалым і прыдатным для прызначэння. Што трэба лічыць пастаянным і прыдатным па прызначэнні, трэба вызначаць у кожным канкрэтным выпадку: таму перад пачаткам будаўніцтва будынка неабходна вызначыць, якімі ўласцівасцямі павінны валодаць будаўнічы раствор і бетон з пункту гледжання трываласці на сціск, трываласці на выгіб, устойлівасці да атмасферных уздзеянняў, воданепранікальнасці і г. д. Для гэтага ў будаўнічых нормах ёсць шмат розных інструкцый, а таксама мноства лікавых абмежаванняў.
Задача будаўнічага падрадчыка - забяспечыць адпаведнасць значэнняў асобных аб’ектаў неабходным значэнням. На ўласцівасці бетону можна значна паўплываць, калі выкарыстоўваць наяўныя сёння веды.
Умовы атрымання бетону з аднастайнымі ўласцівасцямі
Калі трываласць на сціск будаўнічага элемента пасля 28 дзён павінна складаць 40 MПа, або калі для бетону дарожнай канструкцыі патрабуецца, каб трываласць на выгіб пасля 28 дзён павінна была быць 4,5 MПа, то гэтыя лімітавыя значэнні не павінны перавышацца ў любым месцы; ніжняе лімітавае значэнне можа быць блізкім да ўмоўнага. Чым больш вузкія межы выконваюцца пры выкананні аб’екта, тым лепш падрадчык выконвае сваю задачу. Вельмі шкодна, калі ўмоўныя значэнні далёка не дасягаюць пэўных - нават калі толькі некалькіх - месцаў.
Гістарычныя каштоўнасці і рэцэпты: Лічбы, прапорцыі, маркіроўка, працэдуры догляду і абмежаванні, прыведзеныя ніжэй, былі перанесены з арыгінальнага артыкула, каб захаваць змест. Яны не павінны выкарыстоўвацца ў якасці сучасных рэцэптаў, крытэрыяў прыняцця або замены дызайну сумесі, лабараторных выпрабаванняў, дэкларацый аб матэрыялах, тэхналагічнага плана і дзеючых правілаў.
Трываласць на сціск цэментавага раствора і бетону
Велічыня трываласці на сціск шмат у чым залежыць ад уласцівасцей цэменту, колькасці цэменту, колькасці і складу пяску і запаўняльніка, колькасці вады ў бетоне падчас мантажу, спосабу мантажу і г.д.
Табліца 1. Уплыў колькасці запаўняльніка пры той жа колькасці раствора.
1. Цэмент
Мяжы трываласці на сціск цэментавага раствора і бетону былі вызначаны папярэднімі назіраннямі і вызначаны нарматыўнымі актамі.
2. Колькасць цэменту
Паводле мал. 1a, трываласць на сціск павялічваецца з павелічэннем колькасці цэменту, калі доля раствора ў бетоне застаецца ранейшай, у той час як колькасць цэменту ў растворы павялічваецца, а кансістэнцыя бетону пастаянна застаецца нязменнай. Калі колькасць раствора застаецца нязменным і павялічваецца або памяншаецца толькі колькасць запаўняльніка, трываласць зменіцца нязначна, пакуль колькасць раствора будзе дастатковай, каб утрымліваць усе збожжа запаўняльніка. Трываласць бетону на сціск не будзе павялічвацца бясконца з павелічэннем колькасці цэменту - толькі да пэўнай мяжы. Пасля гэтага ліміту прырост трываласці будзе нязначным у адносінах да цаны, якая значна ўзрасце з павелічэннем колькасці цэменту. Аптымальная колькасць цэменту для бетону 1 m3 складае 300-350 kg.
Табліца 2. Уплыў колькасці пяску ў бетоне.
3. Колькасць раствора ў бетоне
Мяжа трываласці бетону на сціск вызначаецца трываласцю раствора, што пацвярджаецца табліцамі 1 і 2. Гэта справядліва толькі ў тым выпадку, калі трываласць запаўняльніка перавышае трываласць раствора і калі колькасць раствора дастаткова для поўнага пакрыцця буйных зерняў запаўняльніка.
4. Грануламетрычны склад запаўняльніка
Выкарыстанне звязальнага будзе дасягнута ў поўнай меры, калі грануламетрычны склад запаўняльнікаў у бетоне адпавядае прапорцыям, паказаным графічна на малюнку 2. На малюнку 2 цалкам пашыраная крывая прымяняецца да рачнога і дробненага жвіру. Гэтая крывая паказвае, што 25% ад усяго запаўняльніка павінна прайсці праз сіта з адтулінай #0,2mm; 65% павінен прайсці праз сіта дыяметрам #3mm. Верхняя мяжа запаўняльніка вызначаецца сітам з дыяметрам #7mm.
Сучасныя стандарты для вызначэння грануламетрычнага складу запаўняльнікаў іншыя. Ёсць чатыры фракцыі запаўняльнікаў: 0/4mm, 4/8 mm, 8/16mm і 16/31,5mm. Сукупныя катэгорыі вызначаюцца ў залежнасці ад колькасці залішняй і недастатковай вагі збожжа.
Мал. 1.
Мал. 2.
5. Уплыў колькасці вады на свежы бетон
Сіла бетону на сціск у значнай ступені залежыць ад колькасці дабаўленай вады. Найменшая колькасць вады, пры якой бетон дасягае найвышэйшай трываласці, атрымліваецца тады, калі пры ўшчыльненні або вібрацыі бетону з’яўляюцца прыкметы выразна прыкметнага «запацевання», гэта значыць калі пры ўшчыльненні ўтвараецца тонкі пласт цэментавага малака. Пры далейшым павелічэнні колькасці вады трываласць на сціск зніжаецца. У гэтым выпадку на першым месцы стаіць водоцементный фактар - стаўленне масы вады і масы цэменту да 1 m3 бетону. Аптымальны водацэментны каэфіцыент для дасягнення поўнай гідратацыі складае 0,38 - 0,42. На практыцы гэтага цяжка дасягнуць, і гэтыя значэння атрымліваюцца эксперыментальна, але гэта, безумоўна, нацэлена. Калі колькасць вады будзе недастатковым, цэмент не зможа цалкам завільгатнець і бетон не дасягне разліковай трываласці. Даданне вады, калі яна не патрэбна, таксама «задушвае» бетон, так што ён не дасягае сваёй праектнай трываласці. Пасля мантажу бетону неабходна на працягу наступных сямі дзён рэгулярна даглядаць за ім. Падрыхтоўка ўключае распыленне/паліў бетоннай паверхні, каб кампенсаваць выпараную ваду і каб цэмент мог увільгатняць, як планавалася.
6. Уплыў тэмпературы
Пры будаўніцтве будынкаў у халодную пару года бетон неабходна захоўваць так, каб ён не падвяргаўся ўздзеянню марозу, перш чым зацвярдзенне не наступіць да такой ступені, што трываласць на сціск складзе не менш за 10 MПа. Калі гэтую працэдуру правесці без лішніх слоў, то неабходнага эфекту можна дамагчыся, перш за ўсё, даданнем антыфрызу, паскаральніка і т. Д. Антыфрыз прадухіляе замярзанне вады ў падрыхтаваным бетоне, а паскаральнікі паскараюць працэс гідратацыі, які зімой адбываецца вельмі павольна. Таксама можна выкарыстоўваць алюмінатны цэмент, які асабліва падыходзіць для работ у маразы, калі гаворка ідзе аб невялікіх будынках. Калі бетон у воданасычаным стане часта падвяргаецца шматразоваму замарожванню і адтаванню (напрыклад, у выпадку гідратэхнічных збудаванняў), то можна чакаць разбурэння, калі бетон у пачатку замярзання мае трываласць на сціск менш 15 MПа. У выпадку высокай тэмпературы паветра і матэрыялу бетон неабходна пастаянна падтрымліваць у вільготным і прахалодным стане. Таксама ў абавязковым парадку неабходна пакрыць свежую бетонную масу любым матэрыялам, які будзе перашкаджаць нагрэву бетоннай паверхні. Пад уздзеяннем высокіх тэмператур (звыш 50 °C) развіццё трываласці бетону на сціск непрадказальна, калі догляд не належны.
Бяспека і прадукцыйнасць: цэментны пыл і свежы бетон могуць пашкодзіць вочы, скуру і дыхальныя шляхі, а змяшальнікі, помпы, вібратары, апалубка, падпоркі і цяжкія элементы нясуць дадатковыя механічныя рызыкі. Дабаўкі не дадаюцца адвольна, а таксама не выкарыстоўваюцца гістарычныя спасылкі на халоднае і цёплае надвор’е без зацверджанага рэцэпту, тэхнічных лістоў, плана бетанавання, сродкаў абароны і нагляду.
Трываласць бетону на разрыў
Мяжа трываласці бетону на разрыў у значнай ступені залежыць ад памеру папярочнага сячэння выпрабавальных узораў. Пры павелічэнні папярочнага перасеку доследных узораў была атрымана меншая трываласць на разрыў. Пры выпрабаванні прызм секцыі 400 cm2, якія былі выраблены са звычайнай сумесі для жалезабетону і пасля іх вытрымкі каля трох месяцаў у вільготным паветры, была атрымана трываласць на разрыў каля 1,2-2 MПа. Спецыяльныя сумесі для труб і г. д. яны давалі прыкладна да 4 MПа і нават больш, калі таўшчыня тэставых тэл адпавядала таўшчыні, якая выкарыстоўваецца на практыцы. Для напылянага бетону (торбетону, прыгатаванага на будаўнічай пляцоўцы), было атрымана да 3,6 MПа. Выяўлена, што падаўжэнне бетону да разбурэння, вымеранае ў міліметрах пры 1m, у сярэднім складае 0,07-0,13 mm/м.
Мяжа трываласці бетону на расцяжэнне нязначная ў параўнанні з яго трываласцю на сціск. Практычна ва ўсіх выпадках выкарыстоўваецца жалезабетон, які мае арматуру, разлічаную на перанос высілкаў расцяжэння ў элеменце. Лічыцца, што бетон не церпіць нічога на расцяжэнне, так што праекціроўшчыкі на баку бяспекі. Трываласць бетону на расцяжэнне ў дзесяць разоў ніжэйшая за трываласць бетону на сціск.
Трываласць бетону пры выгібе
Мяжа трываласці на выгіб бетонных бэлек з прастакутным сячэннем большая, чым трываласць на расцяжэнне тэл тых жа памераў. У першую чаргу гэта звязана з тым, што каэфіцыент падаўжэння бетону расце хутчэй, чым нагрузка, так што размеркаванне напружання, якое мяркуецца звычайным метадам разліку, не рэалізуецца. У бэльцы, якая падвяргаецца выгібу, найбольшае напружанне расцяжэння ўзнікае толькі ў гранічнай плоскасці нацягнутага пояса, а калі нагрузка знаходзіцца ў сярэдзіне бэлькі, нават толькі на вонкавым краі адной секцыі.
Велічыня трываласці на выгіб 28 дзённай даўнасці, вырабленай з мяккага або вадкага бетону, была ўстаноўлена, што 2-6 MПа; бэлькі з ушчыльненага бетону, узоры распылянага бетону, а таксама ўзоры торкретбетону, якія захоўваліся некалькі месяцаў і захоўваліся спачатку ў вільготным, а потым у сухім стане, далі вынікі трываласці на выгіб 3,2 MПа. Для пласцін з таго ж матэрыялу, якія знаходзіліся пад вадой на працягу 8 дзён, было вызначана значэнне трываласці на выгіб 6,3 MПа.
Усаджванне, набраканне і паўзучасць бетону
Усаджванне і набраканне. Расколіны ўсаджвання. Напружанне ўсаджвання. Калі бетонныя целы, якія захоўваліся ў вільготным стане, падвяргаюцца сушцы, высыханне пачнецца на паверхні і будзе прасоўвацца ўнутр. Звонку бетон можа быць амаль сухім на паветры, пакуль яго ядро ўсё яшчэ вільготнае. Сухі пласт мае тэндэнцыю да ўсаджвання, а вільготны стрыжань не ўсаджваецца або ўсаджваецца нязначна. У выніку ў такім бетонным целе на вонкавых паверхнях узнікаюць расцягваючыя напружанні, а ў стрыжні - сціскальныя.
Калі напружанне расцяжэння перавышае трываласць бетону на расцяжэнне, з-за ўсаджвання з’явяцца расколіны, якія пранікаюць глыбей або менш у напрамку ядра і з’яўляюцца ў месцах меншай трываласці. Па меры высыхання асяродак паступова сціскаецца, расцягваючыя напружання на знешніх паверхнях памяншаюцца.
Мал. 3.
Мал. 4.
Велічыня ўсаджвання бетону залежыць ад тыпу цэменту, колькасці цэменту, колькасці вады падчас падрыхтоўкі, ад грануламетрычнага складу і эластычнасці каменнага запаўняльніка, а таксама ад узросту, асабліва ад спосабу абслугоўвання і клімату, і ў значнай ступені ад памераў бетоннага элемента.
Падоўжныя змены бетону ў калонах і бэльках, якія падвяргаюцца працяглай нагрузцы. Паўзучасць бетону. Калоны, якія стаялі пад дапушчальнай нагрузкай у сухім падвальным памяшканні на працягу трох гадоў і выкананы з бетону звычайнага складу, пастаянна ўкарачаюцца па мал. 3, і значна больш, чым роўныя, але незагружаныя калонкі. Гэтыя дэфармацыі, якія адбываюцца павольна, пераадольваючы ступень ўсаджвання ненагруженного бетону, называюцца «паўзучасцю». Ступень паўзучасці залежыць ад складу бетону, велічыні і працягласці нагрузкі, а таксама ад вільготнасці бетону. Мокры бетон спаўзае ў значна меншай ступені, чым сухі бетон, мал. 4. Бетон, які доўгі час высушваўся без уздзеяння нагрузкі, пад нагрузкай паўзе нязначна. Падчас нагрузкі ад расцяжэння паўзучасць адбываецца ў той жа ступені, што і пры нагрузцы ад сціску, мал. 5.
Паўзучасць бетону, г.зн. пастаянная цякучасць бетону пад нагрузкай, прыводзіць да павелічэння долі арматуры ў атрыманні нагрузкі ў жалезабетоне, што ў выпадку моцна ўмацаваных калон можа прывесці да значнага палягчэння самога бетону.
Мал. 5.
Расколіны і дэфармацыі: паказаныя тэндэнцыі ўсаджвання і паўзучасці не з’яўляюцца дастатковай асновай для ацэнкі расколін, дэфармацый, апорнай здольнасці або даўгавечнасці канкрэтнага аб’екта. Для існуючай канструкцыі неабходны агляд, дакументацыя, замеры і разлікі; для новага будаўніцтва важны праект, уласцівасці матэрыялу, умовы навакольнага асяроддзя, паслядоўнасць будаўніцтва і дзеючыя правілы.
Супраціў слізгаценню паміж арматурай і бетонам
Арматурныя стрыжні ў жалезабетонных канструкцыях павінны цалкам ўспрымаць сілы расцяжэння, калі падчас расцяжэння супраціў бетону перавышаецца з-за ўсаджвання бетону і ўздзеяння знешніх сіл. Для гэтага неабходна, каб арматура магла перадаваць свае нагрузкі на бетон праз кантактныя паверхні з бетонам, каб мацаванне арматуры не разарвалася пры дазволеных нагрузках. Анкернае мацаванне забяспечваецца гакамі на канцах брускоў. Тыпы арматурных стрыжняў, якія існуюць, і падзел зроблены на аснове папярочных рэбраў, наступныя: B500A (гладкі пруток), B500B (пракат з рэбрамі ў адным кірунку) і B500C (пракат з рэбрамі ў двух напрамках). напрамкі) кірунак).
Арматурны і ахоўны пласт: гістарычныя маркіроўкі, апісанне рэбраў і спосаб мацавання не з’яўляюцца асновай для выбару або дэталізацыі сучаснага ўмацавання. Тып сталі, дыяметр, злучэнне, анкернае мацаванне, перакрыцце, адлегласць, ахоўны пласт і мантаж вызначаюцца праектам і пацвярджаюцца дакументацыяй, якая прасочваецца, і інспекцыяй на будаўнічай пляцоўцы.
Устойлівасць цэментавага раствора і бетону да зносу
Растворы па мал. 18 таксама асабліва добрыя ў гэтым плане; што тычыцца грануламетрычнага складу, звычайна трэба прытрымлівацца прыведзеных вышэй інструкцый адносна трываласці на сціск. Акрамя таго, рэкамендуецца камень, які паказвае высокую ўстойлівасць да зносу і ўдараў. Дабаўкі, больш устойлівыя, чым добры цвёрды камень, павялічваюць зносаўстойлівасць бетону, калі яны маюць адпаведны памер і форму зерня. Мокры бетон зношваецца хутчэй, чым сухі; вільгаць дапамагае шліфоўцы.
Ўстойлівасць бетону да атмасферных уздзеянняў
Пры неабходнасці стварэння ўмоў вытворчасці бетону, устойлівага да атмасферных уздзеянняў, варта зыходзіць перш за ўсё з вопыту, назапашанага на раней пабудаваных збудаваннях. Перш за ўсё, варта звярнуць увагу на наступнае:
- Як выбраць камень? — Пры выбары каменя часта ўзнікаюць цяжкасці з меркаванняў эканоміі, ці варта выкарыстоўваць камень, які, як і шчэбень або шчэбень, атрымліваўся б плоскім і тым самым прыводзіў да дрэннага залягання бетону, ці гэта камень з недастатковай устойлівасцю да пагодных уздзеянняў. У сувязі з гэтым неабходна прад’яўляць строгія патрабаванні, каб для вонкавага бетону выкарыстоўваўся толькі камень з добрай атмасфератрываласцю
- Якая колькасць цэменту патрэбна для бетону? - На знешніх паверхнях бетон павінен быць дастаткова воданепранікальным. Для гэтага можна выкарыстоўваць тое, што вызначана аб уплыве гранулометрического складу бетону на водапранікальнасць, і на падставе гэтага можна вызначыць неабходную колькасць цэменту. Некаторыя аптымальныя колькасці цэменту вагаюцца паміж 300-350 kg на м3 бетону, але гэта можа моцна адрознівацца ў залежнасці ад выпадку (гэта залежыць ад шматлікіх фактараў).
- Да якой грануляцыі і да якіх уласцівасцях грануляванага складу бетону трэба імкнуцца? — Гэта залежыць ад канкрэтнага выпадку — рачны запаўняльнік больш спрыяльны, склад нераўнамерны; здробнены запаўняльнік можа быць лепшай якасці ў некаторых адносінах, але ён мае вострыя збожжа, якія могуць быць шкоднымі ў некаторых бетонных сумесях.
- Якая патрэбна трываласць бетону? — На гэтае пытанне адказаць значна складаней, чым на тыя, якія ўжо абмяркоўваліся. Таму ўсе папярэднія прапановы тычацца абмежаваных магчымасцяў. Для вырашэння гэтай праблемы было праведзена некалькі выпрабаванняў, якія паказалі, якой трываласцю павінен валодаць бетон, каб на працягу доўгага часу заставацца ўстойлівым да цыклічнага замарожвання і адтаванні. Быў зроблены выснова, што бетон, перад тым, як паўторна падвяргацца замарожванню і адтаванню, павінен мець трываласць на сціск не менш за 15 MПа. Калі бетон апрацоўваецца звонку, неабходныя больш высокія паказчыкі трываласці; у такім выпадку рэкамендуецца забяспечыць мінімум 25 MПа.
- Якая кансістэнцыя бетону падыходзіць? — Што датычыцца кансістэнцыі бетону, то зараз ёсць разуменне, што з бетонам трэба быць асцярожным, бо ён пры вялікай колькасці вады спрыяе вылучэнню, наступствы чаго выяўляюцца ў тым, што на кожным залітым слоі з’яўляецца больш ці менш выразны пласт дробназярністага і багатага вадой раствора. Гэты раствор мае меншую трываласць, большую здольнасць паглынаць ваду і г.д.
- У якой ступені трэба ўлічваць форму прадмета? — Калі, напрыклад, вонкавая паверхня грэйдзіраваная, то на значнай частцы бетону затрымліваецца больш снегу і лёду, чым пры апрацоўцы сцяны гладкімі паверхнямі. Замочванне можа доўжыцца доўга, і таму часцей сустракаецца замарожванне і размарожванне ў вільготным стане. Мэта складаецца ў тым, каб снег, лёд і смецце заставаліся на будынку як мага карацей.
У тым выпадку, калі бетон апрацоўваецца звонку, варта мець на ўвазе, што ў выніку водапранікальнасць, як правіла, павышаецца і буйныя кавалкі запаўняльніка, якія ляжаць на паверхні, разбіваюцца пры дапамозе каменерэза. Калі апрацаваны бетон змяшчае арматуру, патрабуецца асаблівая асцярожнасць, каб у дастатковай ступені захаваць ахоўны эфект бетону (ахоўнага пласта) для арматуры. Пранікненне вады ў бетон можна ў пэўнай ступені прадухіліць з дапамогай пакрыццяў/дадаткаў.
Доўгавечнасць не вызначаецца адным значэннем: уздзеянне вады, марозу, соляў, зносу і хімічнага ўздзеяння патрабуе скаардынаванага выбару матэрыялаў, распрацаванага ахоўнага пласта, кантраляванай ўстаноўкі і догляду, вырашанага дрэнажу, рэгулярных праверак і тэхнічнага абслугоўвання. Адно толькі пакрыццё або дабаўка не могуць кампенсаваць няправільны склад, няякасную ўстаноўку, расколіны, недастатковы ахоўны пласт або нявырашаную затрымку вады.