Основы инженерных сооружений

Валентина Михайловна Кимкина

УМП предназначено для студентов и преподавателей геологоразведочной направленности, а также строителям. Содержит основные материалы теоретического и практического курса по дисциплине «Основы инженерных сооружений», а также контрольные вопросы и задания по курсу. Сведения наиболее полно систематизированы и конкретизированы.

Тема 2. Бетон

Бетон — это искусственный каменный материал, получившийся в результате отвердения специальной смеси, состоящей из вяжущего материала (цемент), вода, заполнителя (песок, щебень) и специальных добавок.

Состав смеси подбирается таким образом, чтобы к заданному сроку (28 дней) он обладал специальными свойствами — прочность, водонепроницаемость, водостойкость.

Бетон содержит большое количество заполнителя 85 — 90%, тщательно подобранного по фракциям, связанных вяжущим материалом 10—15%. В качестве заполнителя можно использовать любые дешевые материалы:

а) природные (песок, гравий);

б) отходы производства (шлаки);

в) специально изготовленные материалы (керамзит).

Меняя объемную массу заполнителей можно получить бетон различного типа.

а) Особо тяжелые бетоны с объемным весом больше 2,5 т/м³ с заполнителем из щебня магнитита, боритов, чугунного-скрана.

б) Тяжелые бетоны (объемный вес 1,8 — 2 т/м³) с заполнителем из щебня, гранитов, диабаза.

в) Легкие бетоны (объемный вес 1 — 1,8 т/м³) с заполнителем из пористых и искусственных материалов (шлаково — бетонные).

г) Особо легкие бетоны (теплоизоляционные) заполнителем являются пористые материалы крупных размеров.

По типам вяжущего материала различают бетоны:

— Цементный широко применяется

— Известковый

— Гипсовый

— Силикатный

— Асфальтовый широко применяется

— Жаростойкий

— Кислостойкий

Обычный цементный строительный бетон приготавливается путем смешивания на 1м³ бетона:

200—300 кг бетона.

100—200 л воды.

0,45 м³ песка.

0,8 м³ щебня или гравия.

То есть пропорции 1:2:4 до 1:3:6 в соответствии цемент, песок, гравий. При этом песок и более мелкие фракции заполняют пространство между крупными фракциями гравия.

Особое требование предъявляется к качеству заполнителя его размерам поэтому при приготовлении раствора заполнитель сортируют и промывают. Прочность бетона оценивается его маркой. Величиной прочности на сжатие различают марки от 25 до 600, причем предельная прочность достигается на 28 день. Скорость отвердевания бетона снижается при снижении температуры, кроме того срок отвердевания можно уменьшить добавлением специальных добавок (хлористый кальций).

Важным фактором прочности бетона является вводно-цементное соотношение. Наиболее хорошее соотношение 0,1—0,2 мл/10л, но такое соотношение затрудняет равномерное размешивание смесей поэтому на практике применяется 0,5—0,6.

Приготовление бетона проводится в специальных устройствах — бетономешалках куда порциями в указанном соотношении засыпают составляющие бетона. Различают кроме обычного строительного бетона следующие виды:

1. Гидротехнический бетон представлен тремя видами:

а) для наружных частей сооружения, подвергающихся многократному воздействию факторов (температура, вода, мороз и т.д.).

б) Массивный бетон, укладываемый во внутренние части сооружения.

в) Подводный бетон, который рассчитан на противодействие химической агрессии.

2. Дорожный бетон — для покрытия дорог, должен обладать высокой морозостойкостью и прочностью на изгиб.

3. Жаростойкий бетон — изготавливается на портланд — цементе с добавкой тонко молотой Пензы, доменных шлаков и огнеупорных материалов в качестве заполнителей. Выдерживает температуру 1800⁰

4. Бетон для биологической защиты — изготавливается на портланд — цементе или глиноземном цементе с заполнителем из тяжелых металлов и с добавлением веществ содержащих бор.

На базе цементов применяются строительные растворы марки которых от 2 до 10 — это воздушно-вяжущие материалы: на базе извести, гипса и гидравлические марка 150 — 200 на базе портланд-цемента.

В качестве заполнителя в таких растворах используют песок, глину, тонко молотый шлак. Растворы применяют для заполнения швов между каменных материалов, а также для штукатурных работ.

Контрольные вопросы:

1.бетон — это…

2.виды заполнителей бетона и типы бетона по объемной массе

3. типы бетона по вяжущему материалу

4. типы бетона по области применения