Proprietăți speciale ale betonului.
Densitatea mare a betonului se realizează selecția rațională a agregatelor de compoziție de cereale (cu un minim voidage) folosind amestecuri de beton cu raport redus de apă-ciment, compactarea intensă, introducerea de aditivi mix beton. Cu toate acestea, punerea în aplicare chiar a acestor măsuri nu oferă posibilitatea obținerii de betoane absolut dense. Porii sunt formate in beton, ca urmare a evaporării apei, fără să fie supuse reacțiilor chimice cu cimentul în timpul durificări, și datorită îndepărtării incomplete de bule de aer în timpul compactarea amestecului de beton. Prin urmare, betonul este un material permeabil la gaz.
Permeabilitatea apei la beton. așa cum sa menționat deja, se caracterizează prin presiunea apei, la care nu se scurge încă prin eșantion. Un beton dens cu o structură fină poroasă și o grosime suficientă a structurii este practic rezistent la apă. Conform permeabilității la apă, betonul este împărțit în șase clase: B2, 4, 6, 8, 10 și 12, având o presiune de 0,2, respectiv; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 și 1,2 MPa. În cazul construcțiilor mai subțiri, este obținută rezistența la impermeabilitate ridicată a betonului folosind ciment hidrofob, precum și utilizarea acoperirilor de impermeabilizare aplicate pe suprafață prin mijloace pneumatice (beton turnat).
beton groasă poate fi impermeabil nu numai apa, ci și pentru produse petroliere lichide consistență vâscoasă - păcură și ulei greu. fracțiuni ușoare și medii de petrol, de exemplu benzină și petrol lampant, penetrează betonul mai ușor decât apa. Pentru protejarea betonului și structurilor din beton armat destinate depozitarea petrolului grele, instalațiilor de suprafață este acoperită cu sticlă de apă, și prin pătrunderea luminii și a produselor petroliere lichide (benzină, kerosen etc.) Folosind acoperiri speciale de suprafață a membranei benzinonepronitsaemye (din folie de plastic) sau pentru a produce beton pe un ciment impermeabil la lichide.
rezistența la îngheț a betonului caracterizat prin cel mai mare număr de cicluri de congelare și decongelare, care sunt capabile să reziste la probele de vârstă de 28 zile, fără a reduce rezistența la compresiune mai mare de 25% și fără o pierdere în greutate mai mare de 5%. Rezistența la îngheț este una dintre cerințele principale pentru betonul de structuri hidraulice, suprafețe rutiere, suporturi de pod și alte structuri similare. Rezistența la îngheț a betonului depinde de structura sa. Pentru structurile expuse la starea umedă de îngheț-dezgheț, setați următoarele grade de îngheț: F50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600. Mark rezistența la îngheț betonul este selectat în funcție de condițiile climatice (numărul de schimbări ale nivelului apei suprafata de beton spalata sau numarul de schimbari in congelare si decongelare in perioada de iarna). De regulă, betonul cu densitate mare este rezistent la îngheț. Este, de asemenea, un rol important în rezistența la îngheț a rezistenței la îngheț betonului joacă un substituent, care marca de îngheț nu trebuie să fie mai mică decât cea a betonului.
Betonul sub sarcină se comportă diferit față de oțel și alte materiale elastice. Domeniul de lucru din beton elastic este pornit de la o sarcină de comprimare la tensiunea la care limita piatra de ciment microfisurile de adeziune agregate apar la viitoarele microfisuri de încărcare sunt formate deja în piatră de ciment și beton cu deformare plastică inelastică. Dezvoltarea deformărilor plastice este facilitată și de componenta de gel a pietrei de ciment. Betonul se comportă ca un corp elastoviscoplastic.
S-a stabilit prin experimente că, la solicitări scăzute și încărcare pe termen scurt, betonul este caracterizat printr-o deformare elastică. Dacă tensiunea depășește 0,2 din rezistența la tracțiune, se observă o deformare reziduală (plastică) apreciabilă. Deformarea totală poate fi reprezentată ca suma deformărilor elastice și plastice. Prin urmare, diagrama de deformare (dependența tensiunii a pe deformarea relativă e) nu este rectilinie, pentru fiecare stres există un modul de elasticitate. Pentru modulul inițial de elasticitate a betonului în timpul comprimării și întinderii, este obișnuit să se ia raportul dintre tensiunea normală și tensiunea relativă la o valoare de tensiune mai mică de 0,2 din rezistența la tracțiune. Pentru alte puncte ale curbei situate dincolo de această limită, modulul de solicitare este o valoare variabilă egală cu raportul dintre tensiunea corespunzătoare și deformarea totală.
Modulul inițial de elasticitate crește cu creșterea rezistenței betonului și scade odată cu creșterea porozității betonului. Cu aceeași clasă de beton, modulul de elasticitate al betonului ușor pe un material de umplere poros este de 1,7-2,5 ori mai mic decât betonul greu. Modulul de elasticitate al betonului celular este chiar mai mic. Modulele de elasticitate a betonului în timpul comprimării și întinderii se presupune a fi egale.
Coeficientul de beton Poisson, care caracterizează proprietățile elastice ale materialului, variază într-un interval destul de restrâns de 0,13-0,22 și este în medie de 0,167. Modulul de deformare a betoanelor ușoare pe agregatele poroase este de aproximativ jumătate față de cel al betonului greu nereîncărcat, mărind astfel deformarea finală a betonului, mărind rezistența la crăpare.
Creepul este fenomenul de creștere a deformării betonului în timp sub acțiunea unei sarcini constante. Deformarea relativă totală a betonului cu o acțiune de încărcare prelungită constă în deformarea sa inițială elastică și plastică a fluajului. Creep se manifestă în toate tipurile de deformare. Când se întinde betonul, este de 1,5 ori mai mare decât atunci când este comprimat.
Creepul de beton se explică prin proprietățile plastice ale gelului de ciment umed, precum și prin apariția și dezvoltarea microfracturilor. Creep depinde de tipul de ciment și agregate, compoziția betonului, vârsta, raportul apă-ciment, condițiile de umiditate și de întărire. Se observa mai putine fluctuatii in beton pe cimenturi de inalta calitate si agregate dense. Concretele ușoare de pe agregatele poroase au o fluaj mai mare decât cele grele.
În procesul de întărire, apar schimbări volumetrice în beton. Încălzirea betonului în aer, cu excepția betoanelor pe ciment ce nu se contractează și se extinde, este însoțită de o scădere a volumului, adică de contracție. Atunci când betonul este întărit în apă, volumul său inițial crește ușor, iar în condiții de contracție se micșorează. Reducerea substanțială a betonului din amestecuri lichide (cu un consum mare de ciment și, de asemenea, apă cu un raport de ciment). Cea mai mare contracție în beton are loc în perioada inițială de întărire - pentru prima zi este de până la 60-70% din contracția lunară. Acest lucru se explică prin faptul că, în această perioadă, aluatul este deshidratat în mod special prin evaporare și absorbție a umidității prin hidratarea boabelor de ciment. Ca urmare a deshidratării, particulele se apropie reciproc, iar piatra de ciment se micșorează.
Schimbările volumetrice în beton în timpul primei perioade de întărire sunt cauzate de expansiunea din încălzire (uneori până la 50 ° C în interiorul structurilor masive) ca urmare a reacțiilor exoterme ale cimentului cu apă. Astfel de modificări pot provoca deformări semnificative ale structurilor și chiar apariția fisurilor. Pentru a le împiedica în structurile masive de beton, sunt aranjate cusături speciale de temperatură. Pentru a reduce exoterma betonului, utilizați ciment cu eliberare scăzută de căldură. Cantitatea de contracție a betonului pe cimentul Portland depinde de compoziția mineralogică și de finețea măcinării cimentului. Contracția de beton crește odată cu creșterea gradului de finețe a măcinării cimentului.
Mediul agresiv și măsurile de protecție împotriva acestuia. Practica funcționării structurilor de alimentare cu apă și de canalizare a betonului a arătat că, în anumite cazuri, sub influența efectului fizico-chimic al lichidelor și gazelor, betonul se poate prăbuși. Coroziunea betonului este cauzată în principal de distrugerea pietrei de ciment și are loc ca urmare a penetrării unei substanțe agresive în beton și este deosebit de intensă prin filtrarea constantă a unei astfel de substanțe. Prin urmare, măsura principală de protecție a betonului de coroziune este aceea de a-i oferi cât mai multă densitate și de a proiecta corect elementele structurilor, asigurând o deformare uniformă (fără crăpare) a betonului în timpul întăririi.
Atitudinea față de acțiunea temperaturilor ridicate. Betonul este un material rezistent la foc care poate rezista la temperaturi ridicate în timpul unui incendiu. Rezistența la foc a betonului face posibilă utilizarea acestuia pentru instalația de cosuri de fum din cuptoare industriale, bazele acestora. Rezistența la foc a betonului depinde nu numai de tipul de ciment, ci și de natura agregatelor. Dacă piatra este utilizată ca umplutură, care include cuarț cristalin, apoi la o temperatură de aproximativ 600 ° C, pot apărea crăpături în beton datorită unei creșteri semnificative a volumului de cuarț.
La proiectarea structurilor de beton supuse expunerii pe termen lung la temperaturi, trebuie avut în vedere că la o temperatură de 150-250 ° C rezistența betonului la cimentul Portland este redusă cu 25%. Când betonul se încălzește la peste 500 ° C și apoi se umezește, se prăbușește. Pentru clădirile expuse expunerii pe termen lung la temperaturi ridicate (peste 200 ° C) se utilizează beton rezistent la căldură.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: