Архивтік сарапшы мазмұны: мақалада цемент ерітіндісі мен бетонға қатысты тарихи мәлімдемелер, кестелер мен диаграммалар сақталған, бірақ қоспаның дизайны, материалдың сипаттамасы, бетондау жоспары, құрылымдық есеп, сынақ нұсқаулығы немесе бар элементті бағалау болып табылмайды. Құрамы, қасиеттері, экспозиция сыныбы, консистенциясы, орнату әдісі, күтімі, сапаны бақылау және жобалық мәндер нақты объектіге, мәлімделген материалдарға және қолданыстағы стандарттарға сәйкес жауапты сарапшылармен анықталуы керек.
Бүгінде Саво Кусич ағаш терезелерге, ағаш-алюминий терезелер, арнайы терезелер, есік және баға ұсыныстарын сұрау. Бұл мақала тарихи мұрағат ретінде қалады және бетон конструкцияларын жобалау, өндіру, сынау немесе орындау туралы ұсынысты білдірмейді.
Жалпы деректер
Цемент ерітіндісінің құрамы немесе тірек бетонының, темірбетонды арақашықтық конструкциясының, өңделген бетон элементінің, тротуар тақтасының, көпір аркасының немесе бетонды жолдың құрамы, әдетте, егер қарастырылып отырған құрылыс элементі жеткілікті төзімді және мақсатқа сай келетіндей материал мен еңбектің ең аз мөлшерімен жасалған болса, қанағаттанарлық деп саналады. Нені тұрақты және мақсатқа жарамды деп санауға болатыны жеке жағдайда анықталуы керек: сондықтан ғимарат құрылысын бастамас бұрын ерітінді мен бетонның қысымға беріктігі, иілу беріктігі, атмосфералық әсерге төзімділігі, су өткізбейтіндігі және т.б. тұрғысынан қандай қасиеттерге ие болуы керектігін анықтау керек. Бұл үшін құрылыс ережелерінде көптеген әртүрлі нұсқаулар бар, сонымен қатар көптеген сандық шектеулер бар.
Құрылыс мердігерінің міндеті - жеке қасиеттердің мәндерінің қажетті мәндерге сәйкес келуін қамтамасыз ету. Бетонның қасиеттеріне бүгінде қол жетімді білімді қолдану үлкен әсер етуі мүмкін.
Біртекті қасиеттері бар бетон дайындау шарттары
28 тәуліктен кейінгі құрылыс элементінің сығуға беріктігі 40 MPa болуы керек болса немесе тротуар конструкциясының бетоны үшін 28 күннен кейінгі иілу беріктігі 4,5 MПа болуы қажет болса, онда бұл шекті мәндер ешбір жерде аспауы керек; төменгі шекті мән шартты мәнге жақын болуы мүмкін. Егер нысанды орындау кезінде неғұрлым тар шектеулер орындалса, мердігер өз міндетін соғұрлым жақсы орындайды. Бұл өте зиянды, егер шартты мәндер белгілі бір мәндерден әлдеқайда төмен болса - тіпті бірнеше жерде болса да.
Тарихи құндылықтар мен рецепттер: Төмендегі сандар, пропорциялар, белгілер, күтім процедуралары мен шектеулер мазмұнды сақтау үшін түпнұсқа мақаладан көшірілді. Оларды заманауи рецепт, қабылдау критерийлері немесе қоспаның дизайнын, зертханалық сынақтарды, материалдар туралы декларацияларды, технологиялық жоспарды және қолданыстағы ережелерді алмастыруға болмайды.
Цемент ерітіндісі мен бетонның сығылуға беріктігі
Сығу беріктігінің мөлшері негізінен цементтің қасиеттеріне, цемент мөлшеріне, құм мен толтырғыштың мөлшері мен құрамына, монтаждау кезіндегі бетондағы судың мөлшеріне, орнату әдісіне және т.б. байланысты.
Кесте 1. Бірдей мөлшердегі ерітіндідегі толтырғыш мөлшерінің әсері.
1. Цемент
Цемент ерітіндісі мен бетонның сығымдау беріктігі алдыңғы бақылаулармен анықталған және нормативтік құжаттармен анықталған.
2. Цемент мөлшері
Суретке сәйкес. 1a, егер бетондағы ерітіндінің үлесі өзгеріссіз қалса, цемент мөлшерінің ұлғаюымен қысу беріктігі артады, ал ерітіндідегі цемент мөлшері артады және бетонның консистенциясын үнемі өзгеріссіз ұстайды. Егер ерітіндінің мөлшері өзгеріссіз қалса және толтырғыштың мөлшері ғана көбейіп немесе азайса, ерітіндінің мөлшері барлық толтырғыш түйірлерді ұстауға жеткілікті болғанша, беріктік аз ғана өзгереді. Бетонның қысу күші цемент мөлшерінің ұлғаюымен шексіз өспейді - тек белгілі бір шекке дейін. Сол шектен кейін беріктіктің жоғарылауы бағаға қатысты мардымсыз болады, ол цемент мөлшерінің ұлғаюымен айтарлықтай өседі. 1 m3 бетоны үшін цементтің оңтайлы мөлшері 300-350 kg болып табылады.
Кесте 2. Бетондағы құм мөлшерінің әсері.
3. Бетондағы ерітіндінің мөлшері
Бетонның сығуға беріктігі 1 және 2 кестелерімен расталған ерітіндінің беріктігімен анықталады. Бұл толтырғыштың беріктігі ерітіндінің беріктігінен жоғары болған жағдайда және ерітіндінің мөлшері толтырғыштың ірі түйіршіктерін жан-жақты жабу үшін жеткілікті болған жағдайда ғана жарамды.
4. Агрегаттардың гранулометриялық құрамы
Егер бетондағы толтырғыштардың гранулометриялық құрамы 2 суретінде графикалық түрде көрсетілген пропорцияларға сәйкес келсе, байланыстырғышты кәдеге жарату толық көлемде қол жеткізіледі. 2 суретінде толық ұзартылған қисық өзен мен қиыршық тастарға қолданылады. Бұл қисық жалпы толтырғыштың 25% саңылау №0,2mm елеуіштен өтуі керектігін көрсетеді; 65% #3mm диаметрлі електен өтуі керек. Толтырғыштың жоғарғы шегі #7mm диаметрлі елеуішпен анықталады.
Толтырғыштардың гранулометриялық құрамын анықтаудың бүгінгі стандарттары әртүрлі. Төрт жиынтық фракция бар: 0/4mm, 4/8 mm, 8/16mm және 16/31,5mm. Жиынтық категориялар артық және салмағы аз дәндердің мөлшеріне байланысты анықталады.
Інжір. 1.
Інжір. 2.
5. Жаңа бетонға су мөлшерінің әсері
Бетонның сығылуға беріктігі көп жағдайда қосылған судың мөлшеріне байланысты. Бетон ең жоғары беріктікке жететін судың ең аз мөлшері бетонды нығыздау немесе дірілдеу кезінде анық байқалатын «терлеу» белгілері пайда болғанда, яғни тығыздау кезінде цемент сүтінің жұқа қабаты пайда болған кезде алынады. Су мөлшерінің одан әрі артуымен қысу күші төмендейді. Бұл жағдайда су-цемент факторы бірінші орында – су массасы мен цемент массасының 1 m3 бетонға қатынасы. Толық ылғалдандыруға қол жеткізу үшін оңтайлы су-цемент факторы 0,38 - 0,42 болып табылады. Іс жүзінде бұған қол жеткізу қиын және бұл құндылықтар эксперименталды түрде алынған, бірақ ол, әрине, бағытталған. Егер судың мөлшері жеткіліксіз болса, цемент толық ылғалданбайды және бетон жобаланған беріктікке жете алмайды. Қажет емес кезде суды қосу да бетонды «тұншықтырып», оның жобалық беріктігіне жетпейді. Бетонды орнатқаннан кейін келесі жеті күн ішінде оған үнемі күтім жасау керек. Нәрлеу буланған судың орнын толтыру және цементтің жоспарланғандай ылғалдануы үшін бетон бетін бүрку/суаруды қамтиды.
6. Температураның әсері
Қимараттарды суық мезгілде салғанда, бетон қысу беріктігі кем дегенде 10 MPa болатындай дәрежеде қатаюға дейін аяздың әсеріне ұшырамайтындай етіп сақталуы керек. Егер бұл процедура бұдан әрі созылмай жүргізілсе, қажетті әсерге ең алдымен антифриз, үдеткіш және т.б. қосу арқылы қол жеткізуге болады.Антифриз дайындалған бетондағы судың қатып қалуын болдырмайды, ал үдеткіштер қыста өте баяу жүретін ылғалдандыру процесін тездетеді. Алюминат цементін де қолдануға болады, бұл әсіресе аязда жұмыс істеуге жарамды, егер әңгіме кішігірім ғимараттар туралы болса. Егер бетон суға қаныққан күйде жиі қайталанатын мұздату мен ерітуге ұшыраса (мысалы, гидротехникалық қондырғылар жағдайында), онда қатудың басындағы бетон 15 MPa-дан аз қысымға беріктігі болса, бұзылуды күтуге болады. Ауа мен материалдың жоғары температурасы жағдайында бетон үнемі ылғалды және салқын күйде болуы керек. Сондай-ақ, жаңа піскен бетон массасын бетон бетінің қызып кетуіне жол бермейтін кез келген материалмен жабу міндетті болып табылады. Жоғары температураның әсерінен (50 °C-ден жоғары) күтім жеткіліксіз болса, бетонның қысу беріктігінің дамуын болжау мүмкін емес.
Қауіпсіздік және өнімділік: цемент шаңы мен жаңа бетон көзді, теріні және тыныс алу жолдарын зақымдауы мүмкін, ал араластырғыштар, сорғылар, вибраторлар, қалыптар, тіректер және ауыр элементтер қосымша механикалық қауіптерді тудырады. Қоспалар ерікті түрде қосылмайды, сондай-ақ бекітілген рецептсіз, техникалық парақтарсыз, бетондау жоспарынсыз, қорғаныс құралдарынсыз және қадағалаусыз суық және жылы ауа райының тарихи анықтамалары пайдаланылмайды.
Бетонның созылу беріктігі
Бетонның созылу беріктігі негізінен сынақ үлгілерінің көлденең қимасының өлшеміне байланысты. Сынақ үлгілерінің көлденең қимасын ұлғайту арқылы төменірек созылу беріктігі алынды. 400 cm2 секциясының призмаларын сынау кезінде темірбетонға арналған әдеттегі қоспадан жасалған және олар ылғалды ауада үш айға жуық қартаюдан кейін шамамен 1,2-2 MPa созылу беріктігі алынды. Құбырларға арналған арнайы қоспалар және т.б., олар шамамен 4 MPa дейін берді, егер сынақ корпустарының қалыңдығы тәжірибеде қолданылатын қалыңдыққа сәйкес келсе, одан да көп. Бүріккіш бетон үшін (құрылыс алаңында дайындалған бүріккіш бетон) 3,6 MPa дейін алынды. 1m-де миллиметрмен өлшенген бетонның бұзылуға дейінгі ұзаруы орташа 0,07-0,13 mm/м.
Бетонның созылу беріктігі оның қысу беріктігімен салыстырғанда шамалы. Барлық жағдайларда дерлік темірбетон қолданылады, оның арматурасы элементтегі кернеу күштерін тасымалдауға арналған. Дизайнерлер қауіпсіздік жағында болу үшін бетон шиеленісті ештеңе көтермейді деп саналады. Бетонның созылу беріктігі бетонның сығуға төзімділігінен он есе төмен.
Бетонның иілу кезіндегі созылу беріктігі
Тік бұрышты қималары бар бетон арқалықтардың иілу беріктігі бірдей өлшемдегі денелердің созылу беріктігінен жоғары. Бұл, ең алдымен, бетонның созылу коэффициенті жүктемеден жылдамырақ өсетіндігімен түсіндіріледі, сондықтан әдеттегі есептеу әдісімен қабылданған кернеудің таралуы жүзеге асырылмайды. Иілуге ұшыраған арқалықта ең жоғары созылу кернеуі тек керілген белдіктің шекаралық жазықтығында, ал жүк арқалықтың ортасында тіпті бір секцияның сыртқы жиегінде болған кезде болады.
Жұмсақ немесе сұйық бетоннан жасалған 28 күндік денелердің иілу беріктігінің шамасы 2-6 MPa болды; нығыздалған бетоннан жасалған арқалықтар, бүріккіш бетон үлгілері, сондай-ақ бірнеше ай бойы ескірген және алдымен дымқыл, содан кейін құрғақ күйде сақталған бүріккіш бетон үлгілері 3,2 MPa иілу беріктігі нәтижелерін берді. 8 күн бойы су астында ұсталған бірдей материалдан жасалған пластиналар үшін 6,3 MPa.
Бетонның шөгуі, ісінуі және сусылуы
Шөгу және ісіну. Шөгілетін жарықтар. Шөгу кернеулері. Ылғалды күйде ұсталған бетон корпустары кептіруге ұшыраса, кептіру беткейден басталып, ішкі бөлікке қарай жылжиды. Сыртқы жағынан бетон өзегі әлі ылғалды болған кезде дерлік ауада құрғақ болуы мүмкін. Құрғақ қабат қысқаруға бейім, ылғалды өзегі азаяды немесе аз ғана мөлшерде кішірейеді. Нәтижесінде мұндай бетонды денеде сыртқы беттерде созылу кернеулері, ал өзекте қысу кернеулері пайда болады.
Егер созылу кернеулері бетонның созылу беріктігінен асып кетсе, кернге қарай тереңірек немесе таязырақ еніп, беріктігі аз жерлерде пайда болатын шөгу салдарынан жарықтар пайда болады. Кептіру барысында өзек бірте-бірте кішірейеді, сыртқы беттердегі созылу кернеулері азаяды.
Cурет. 3.
Cурет. 4.
Бетонның шөгу мөлшері цемент түріне, цемент мөлшеріне, дайындау кезіндегі судың мөлшеріне, тас толтырғыштың гранулометриялық құрамы мен серпімділігіне, сондай-ақ жасына, әсіресе қызмет көрсету тәсіліне және климаттық жағдайларға және айтарлықтай дәрежеде бетон элементінің өлшемдеріне байланысты.
Ұзақ мерзімді жүктемеге ұшыраған бағандар мен арқалықтардағы бетонның бойлық өзгерістері. Бетон сырғымасы. Құрғақ жертөле кеңістігінде үш жыл бойы рұқсат етілген жүктеме астында тұрған және қарапайым құрамды бетоннан жасалған бағандар күріш бойынша үнемі қысқартылды.3, және тең, бірақ жүктелмеген бағандардан айтарлықтай көп. Жүктелмеген бетонның шөгу дәрежесін еңсере отырып, баяу жүретін бұл деформациялар «сусылу» деп аталады. Сусыру дәрежесі бетонның құрамына, жүктеменің көлеміне және ұзақтығына, сондай-ақ бетонның ылғалдылығына байланысты. Ылғалды бетон құрғақ бетонға қарағанда әлдеқайда аз сүзеді, сур.4. Ұзақ уақыт бойы жүктемеге ұшырамай кептірілген бетон жүктеме кезінде сәл ғана жылжиды. Кернеу жүктемесі кезінде сығымдау кезіндегідей сусылу орын алады, сур.5.
Бетонның сусымалылығы, яғни жүктеме кезінде бетонның тұрақты шығымдылығы темірбетондағы жүктемені қабылдаудағы арматураның үлесінің ұлғаюына әкеледі, бұл қатты арматураланған бағандар жағдайында бетонның өзінің айтарлықтай жеңілдетілуіне әкелуі мүмкін.
Інжір.5.
Жарықтар мен деформациялар: көрсетілген шөгу және сусылу тенденциялары жарықтарды, ауытқуларды, белгілі бір нысанның көтергіш қабілетін немесе төзімділігін бағалау үшін жеткілікті негіз болып табылмайды. Қолданыстағы құрылысқа тексеру, құжаттама, өлшемдер мен есептеулер қажет; жаңа құрылыс үшін жоба, материалдың қасиеттері, қоршаған орта жағдайлары, құрылыстың реттілігі және қолданыстағы ережелер маңызды.
Арматура мен бетон арасындағы сырғанау кедергісі
Темірбетон конструкцияларындағы арматура бетонның шөгуінен және сыртқы күштердің әсерінен кернеу кезінде бетонның кедергісі асқанда созу күшін толық қабылдауы керек. Ол үшін арматураның бетонмен жанасу беттері арқылы бетонға өз жүктемелерін беру мүмкіндігі және арматураның анкері рұқсат етілген жүктемелер кезінде үзілмейтіндей болуы қажет. Бекіту штангалардың соңындағы ілмектермен бекітіледі. Арматураның түрлері бар және бөлу көлденең қабырғалардың негізінде жасалады: B500A (тегіс жолақ), B500B (бір бағытта қабырғасы бар жолақ) және В500C (екі бағытта қабырғалары бар жолақ).
Арматура және қорғаныс қабаты: тарихи белгілер, қабырғалардың сипаттамасы және бекіту әдісі бүгінгі арматураны таңдау немесе егжей-тегжейлі көрсету үшін негіз болып табылмайды. Болаттың түрі, диаметрі, қосылысы, анкерлік, қабаттасуы, қашықтығы, қорғаныс қабаты және орнату жобамен анықталады және құрылыс алаңында қадағаланатын құжаттамамен және бақылаумен расталады.
Цемент ерітіндісі мен бетонның тозуға төзімділігі
Суретке сәйкес ерітінділер. 18 да осы жағынан ерекше жақсы; гранулометриялық құрамға келетін болсақ, жоғарыда келтірілген қысу беріктігіне қатысты нұсқауларды орындау керек. Сонымен қатар, тозуға және соққыға жоғары төзімділік көрсететін тас ұсынылады. Жақсы қатты тасқа қарағанда төзімді қоспалар, егер олардың түйіршік мөлшері мен пішіні қолайлы болса, бетонның тозуға төзімділігін арттырады. Ылғалды бетон құрғақ бетонға қарағанда тез тозады; ылғал тегістеуге көмектеседі.
Бетонның атмосфералық әсерге төзімділігі
Ауа-райына төзімді бетон өндірісінің шарттарын белгілеу қажет болғанда, ең алдымен бұрын салынған құрылымдарда жинақталған тәжірибеден бастау керек. Ең алдымен мыналарға назар аудару керек:
- Тасты қалай таңдауға болады? - Қиыршық құм немесе қиыршық тас сияқты тегіс болып шығатын және соның салдарынан бетонның нашар сіңуіне әкелетін тасты пайдалану қажет пе, әлде ауа-райының әсеріне төзімділігі жеткіліксіз тас па, үнемділік үшін тасты таңдауда жиі қиындықтар туындайды. Осыған байланысты қатаң талаптар қойылуы керек, сыртқы бетон үшін тек жақсы ауа-райына төзімді тас қолданылады
- Бетонға қандай мөлшерде цемент қажет? - Сыртқы беттерде бетон суды жеткілікті түрде өткізбейтін болуы керек. Осы мақсатта бетонның гранулометриялық құрамының су өткізгіштікке әсері туралы анықталған нәрсені қолдануға болады және соның негізінде цементтің қажетті мөлшерін анықтауға болады. Цементтің кейбір оңтайлы мөлшері бір м3 бетон үшін 300-350 kg арасында ауытқиды, бірақ бұл әр жағдайда әр түрлі болуы мүмкін (бұл көптеген факторларға байланысты).
- Бетонның түйіршікті құрамының қандай грануляция түріне және қандай қасиеттеріне ұмтылуымыз керек? - бұл жағдайға байланысты - өзен агрегаты қолайлы, құрамы біркелкі емес; ұсақталған толтырғыш кейбір жағынан жақсырақ болуы мүмкін, бірақ оның кейбір бетон қоспаларында зиянды болуы мүмкін өткір түйіршіктері бар.
- Бетонның қандай беріктігі қажет? – Бұл сұраққа жауап беру бұрын талқыланған сұрақтарға қарағанда әлдеқайда қиын. Сондықтан бұрынғы ұсыныстардың барлығы шектеулі мүмкіндіктерге сілтеме жасайды. Бұл мәселені шешу үшін циклдік мұздату мен ерітуге ұзақ уақыт бойы төзімді болу үшін бетонның беріктігі қандай болуы керек екенін көрсететін бірнеше сынақтар жүргізілді. Бетон бірнеше рет қату және еріту әсеріне ұшырамас бұрын, кем дегенде 15 MPa қысу беріктігін көрсетуі керек деген қорытындыға келді. Егер бетон сырттан өңделсе, жоғары беріктік қажет; мұндай жағдайда кем дегенде 25 MPa қамтамасыз ету ұсынылады.
- Бетонның қандай консистенциясы қолайлы? - Бетонның консистенциясы туралы айтатын болсақ, қазіргі уақытта құйылған бетонмен абай болу керек деген түсінік бар, өйткені оның көп мөлшері судың бөлінуіне көмектеседі, оның салдары әрбір құйылған қабатта ұсақ түйіршікті және суға бай ерітіндінің азды-көпті айқын қабатының пайда болуымен көрінеді. Бұл ерітіндінің күші аз, суды сіңіру қабілеті жоғары және т.б.
- Объектінің пішінін қаншалықты ескеру керек? - Егер, мысалы, сыртқы беті тегістелсе, онда қабырға тегіс беттермен өңделгеннен гөрі бетонның айтарлықтай бөлігінде қар мен мұз көбірек сақталады. Ылғалдау ұзақ уақытқа созылуы мүмкін, сондықтан ылғалды күйде мұздату және еріту жиі кездеседі. Мақсат - ғимараттағы қарды, мұзды және қоқыстарды мүмкіндігінше қысқа ұстау.
Бетонды сыртынан өңдеген жағдайда, нәтижесінде су өткізгіштігінің әдетте жоғарылайтынын және бетінде жатқан ірі толтырғыш бөлшектерінің тас кескіш құралмен бөлшектенетінін ескеру қажет. Егер өңделген бетонда арматура болса, арматураға арналған бетонның (қорғаныш қабатының) қорғаныс әсерін жеткілікті түрде сақтау үшін ерекше сақтық қажет. Бетонға судың енуін белгілі бір дәрежеде жабындар/қоспалар арқылы болдырмауға болады.
Төзімділік бір мәнмен анықталмайды: судың, аяздың, тұздардың, тозудың және химиялық әсердің әсер етуі келісілген материалдарды таңдауды, жобаланған қорғаныс қабатын, бақыланатын орнатуды және күтімді, шешілген дренажды, жүйелі тексерулер мен техникалық қызмет көрсетуді талап етеді. Жалғыз жабын немесе қоспа дұрыс емес композицияны, нашар орнатуды, жарықтарды, қорғаныс қабатының жеткіліксіздігін немесе шешілмеген суды ұстап тұруды өтей алмайды.