Свойства бетона: прочность на сжатие, плотность и тепловыделение

” Строительное Управление 47 ” +7(8482) 61-61-60

Свойства бетона.

Одним из важнейших свойств бетона является его прочность.Бетон лучше всего сопротивляется сжатию, поэтому за критерий его прочности , строители приняли предел прочности бетона при сжатии.Чтобы определить прочность бетона, производится забор проб для изготовления Эталонных кубиков с ребром 100 или 200 мм. Для образцов монолитного бетона промышленных и гражданских зданий и сооружений срок выдержки при нормальном твердении (при температуре 20°С и относительной влажности не ниже 90%) равен 28 суткам. Бетон должен приобрести проектную прочность к определенному сроку и обладать другими качествами, соответствующими назначению изготовляемой конструкции (водостойкостью, морозосто йкостью, плотностью и т. д.). Кроме того, требуется определенная степень подвижности бетонной смеси, которая соответствовала бы принятым способам укладки ее. Для получения изделий высокого качества необходимо, чтобы бетонная смесь имела консистенцию соответствующую методам ее укладки и уплотнения. Консистенцию бетонной смеси оценивают показателями ее подвижности или жесткости.

Прочност ь бетона зависит от прочности заполнителя (щебня, гравия) и от качества растворенного в воде цемента. Бетон будет тем прочнее, чем прочнее каменные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем.

Другим важным свойством бетона является плотность – отношение массы материала к его объему. Плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше плотность бетона, тем он прочнее. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в химическую реакцию с цементом при его твердении и при недостатке цемента в смеси.

С плотностью связано и обратное свойство бетона – пористость – отношение объема пор к общему объему материала. Пористость как бы дополняет плотность бетона до 100%. Как бы ни был плотен бетон, в нем всегда есть поры!

Теплопроводность характеризует способность бетона передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях бетона. Теплопроводность бетона почти в 50 раз меньше, чем у стали, но зато выше, чем у строительного кирпича.Сравнительно невысокая теплопроводность обеспечивает бетону высокую огнестойкость – способность материала выдерживать действие высоких температур. Бетон может выдержать в течение длительного времени температуру выше 1000° С. При этом он не разрушается и не трескается.

Все знают, что если в поры камней проникает вода, то, замерзая, она расширяется и тем самым разрушает даже самые крепкие горные породы. Бетон же при насыщении водой может выдерживать многократное замораживание и оттаивание. При этом он не разрушается и почти не снижает своей прочности. Это свойство называется морозостойкостью.

Технические свойства бетонной смеси.

При изготовлении железобетонных изделий и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость , т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность. Для оценки удобоукладываемости используют три показателя: подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой структурной прочности смеси; жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси; связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

Связность бетонной смеси обуславливает однородность строения и свойств бетона. Очень важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, при этом часть воды отжимается вверх. Уменьшение количества воды затворения при применении пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей являются главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей.

По назначению бетоны подразделяются на: обычный – для изготовления колонн, балок, плит и т. п. конструкций; гидротехнический – для плотин, шлюзов, облицовки каналов; бетон для подземных сооружений – для изготовления труб колодцев, резервуаров; бетон для дорожных покрытий; специального назначения на специальных видах цемента – кислотоупорный, жаростойкий и т. п.

Технические и пользовательские характеристики ячеистых бетонов

Тяжелые бетоны отличаются высокой прочностью, но при этом имеют большую массу и низкие теплоизоляционные свойства. При строительстве высотных зданий оба эти качества становятся неважными по сравнению с надежностью конструкции.

А вот для малоэтажного строительства куда выгоднее оказываются легкие бетоны. Особенно пористый материал – ячеистый бетон.

Технические характеристики ячеистого бетона

Ячеистый бетон относится к разряду легких строительных материалов. Однако метод получения его основан не на добавлении легких заполнителей как, например, при производстве шлакобетона, а на внедрении пузырьков воздуха.

Полученная легкая губчатая масса отличается куда меньшим весом, а главное – прекрасными теплоизоляционными свойствами.

Способ получения

На технические характеристики материала влияет способ получения. По методу производства различают несколько видов бетона.

  • Газобетон – искусственный камень, в котором приблизительно сферические поры с диаметром в 1–3 мм равномерно распределены по всему объему и не сообщаются друг с другом. Получают материал путем внедрения в свежеприготовленную смесь газообразователей – чаще всего, алюминиевую пудру. Они взаимодействуют с известковым или сильнощелочным цементным раствором с выделением газа, который и вспенивает застывающий бетон.
  • Пенобетон еще проще в получении: пенообразователь – мыло или гидролизованный протеин, добавляют в смесь и стабилизирует путем перемешивания. Иногда достаточно ввести в готовый раствор стабилизированную пену. Поры замкнутые, распределены равномерно.
  • Комбинацией обоих методов получают пеногазобетоны. Порой, такой способ более экономичен.

По сравнению друг с другом прочность у газобетона выше.

Однако прочность любого из видов материала можно повысить автоклавной обработкой.

Объемная масса

Для ячеистых бетонов важна такая характеристика, как объемная масса, то есть вес единицы объема – 1 куб. м. По этому показателю и пено- и газобетоны разделяют на три категории:

  • теплоизоляционный материал – бетон с объемной массой в 300–500 кг/куб. м. Для сооружения несущей стены он не используется;
  • конструкционно-теплоизоляционный – при объемной массе в 500–900 кг/куб.м. его можно применять и для опорных перегородок;
  • конструкционный материал имеет объемную массу в пределах 1000–1200 кг/куб м. и к легким бетонам, по сути, уже не относится.

Теплоизоляционный материал приготовляется без заполнителей. Другие варианты могут включать и наполнители – обычно это мелкий или молотый песок.

Вес сооружения определяется объемной массой бетона. Рассчитать его нетрудно. В среднем 1 кв. м. стены весит 300–450 кг, если сделан из пенобетона, и 145–240, если из газобетона.

Кроме того, и на вес, и на прочность влияет характер вяжущего: силикатный газобетон, например, будет тяжелее при той же степени пористости. А вот водопоглощение у силикатных вариантов выше. Поэтому их применение по сравнению с цементным ячеистым бетоном ограничено.

Размеры

Размеры блоков из ячеистого бетона (газо- и пенобетона) заметно отличаются. В зависимости от назначения габариты их могут быть следующими:

  • гладкий базовый блок: ширина – 200–500 мм, высота – 200 мм, длина – 600 мм;
  • блоки для перегородок: ширина – 75–150 мм при такой же длине и высоте;
  • блоки для перемычек: ширина 250–400 мм, при высоте в 200 мм и длине в 500 мм.

Кроме того, выпускаются разнообразные блоки сложной формы.

Изготовить из стандартных модулей блоки другого размера труда не составляет: ячеистый бетон так же послушен в обработке как дерево и прекрасно соединяется обычными гвоздями. Про применение и энергоэффективные и другие основные свойства ячеистого бетона, вес блоков и их плотность читайте ниже.

Свойства материалов

Плотность

Наиболее важным свойством ячеистого бетона (в т.ч. блоков и плит) являются теплоизоляционное, зависит оно от плотности и от степени пористости. Характер вяжущего и условия твердения практически не влияют на этот фактор. В зависимости от количества и от объема закрытых пор теплопроводность блоков из ячеистого бетона будет увеличиться или уменьшаться.

Однако и прочность, и теплопроводность материала оказываются зависящими от степени пористости. Эту зависимость легко проследить по данным таблицы.

Пористость, %Плотность, кг/куб.м.Прочность на сжатие, МПаТеплопроводность, ВТ/(м.К)
501100–120010–150,33–0,40
60900–11005–120,24–0,30
70700–8002,5–50,17–0,22
80400–6001,2–40,10–0,14
90200–3000,7–1,20,06–0,08
952000,4–0,70,06

Плотность ячеистых материалов определяется в сухом состоянии путем сжатия куба с ребром в 20 см, выдержанного положенные 28 суток. Маркируется буквой D, приведенные цифры указывают на плотность материала в кг/куб.м.

К ячеистым бетонам относят следующие марки: D 200, D 250, D 300, D 350, D 400, D 500, D 600, D 700, D 800, D 900, D 1000, D 1100.

Прочность

Класс материла или его прочность определяет стойкость вещества к сжатию. Образцом для исследования служит такой же бетонный куб после твердения.

Коэффициент указывает на предельное давление, которое материал может выдержать без разрушения. Так, для В 0,35 это давление равно 0,5 МПа.

Условия твердения

На прочность и, соответственно, класс прочности заметно влияет характер связующего и условия твердения. Так, бетон автоклавный превышает по прочности такой же материал, затвердевший в естественных условиях почти в 6–8 раз.

Не менее важным фактором оказывается количество воды затворения. Избыточный объем не связывается, а образует полости и прослойки, что, конечно, сильно снижает показатель. Поэтому обязательным этапом при изготовлении материала выступает вибрационное воздействие и во время приготовления раствора, и в период вспучивания.

  • Несущая способность материала определяется его плотностью. Так, теплоизоляционные материалы на основе ячеистых бетонов нельзя применять при строительстве несущих стен, опор или перекрытий любого плана, в то время как конструкционный вариант с плотностью в 1100 кг/куб.м. используют для сооружения и стен, и панелей.
  • Морозостойкость заметно влияет на долговечность материалов, поэтому количество циклов замораживания и оттаивания при насыщении водой является показателем весьма важным. По этому параметру ячеистый материал уступает обычным бетоном, так как поры, все же, в большей степени впитывают влагу. Чтобы снизить поглощение, производят смеси с максимальным количеством замкнутых пор.

Цифра означает количество циклов, которые переносит материал без разрушения. Учитывая, что в основном ячеистый бетон используют для теплоизоляции снаружи, очевидна необходимость в защитном или декоративном слое.

Величина водопоглощения

  • Величина водопоглощения зависит от типа вяжущего. Так, ячеистый бетон на основе портландцемента поглощает меньше воды, чем на основе извести или гипса. Если первый вариант разрешается применять в помещениях с влажностью до 50%, то гипсовый материал требует защиты в любом случае.
  • Огнестойкость ячеистых бетонов выше обычных, что, однако не позволяет применять материалы в условиях, где требуется прочность при постоянной высокой температуре. Термостойкость или жаропрочность пенобетонов невелика: материал начинается разрушаться при температурах выше 400 С.

Однако краткое нагревание изделия из ячеистого бетона переносят вполне удовлетворительно. Так, при нагреве блока класса. В 0,35 прогиб материала на 24 мм при общей толщине 400 мм наблюдался только на 151 минуте воздействия. Прогиб в 18 мм – на 61 минуте. Это достаточные показатели для того чтобы считать материал пожаростойким.

Экологичность

Экологичность, то есть, оценка природности сырья, энергоемкости процесса, возможности природной переработки и прочее, зависит от способа изготовления, но в целом намного превышает не только железобетон, но и глиняные и силикатные кирпичи. По данным Минздрава пенобетон имеет показатель равный 2,00.

Долговечность

Вопрос о долговечности пенобетона остается открытым, поскольку не так давно он эксплуатируется. Производители утверждают, что срок службы здания из газобетона составляет около 100 лет при условии проведения капитального ремонта после 60 лет.

Однако не секрет, что на долговечность материала сильно влияют условия. Так, слишком высокая влажность вызовет разрушение намного раньше.

Про ГОСТ на ячеистые бетоны и блоки, а также технические условия расскажем ниже.

О некоторых «скрытых» свойствах ячеистых газобетонов расскажет этот видеосюжет:

Производство, характеристики материалов, используемых при изготовлении, и параметры ячеистого бетона регулирует ГОСТ 25485-89. Стандарты определяют показатели классов бетона по прочности, морозостойкости, а также все остальные параметры, необходимые для определения конструкционных возможностей материала.

К ним относятся:

  • средняя плотность – ГОСТ 12730.1 или ГОСТ 17623;
  • прочность на растяжение и сжатие: показания снимаются по бетонному кубу установленного размера спустя 28 суток – ГОСТ 10180;
  • модуль упругости регулирует ГОСТ 24452 или приложение 5;
  • теплопроводность – измеряется на образцах с разной степенью пористости и выбранных согласно ГОСТ 10180;
  • сорбционная влажность – способность к впитыванию воды регулирует ГОСТ 24816 и ГОСТ 17177;
  • отпускную влажность определяет ГОСТ 12730.2 и ГОСТ 21718. Показатель различный для строительства в сухом, нормальном или влажном климате;
  • морозостойкость бетона по классам и допустимая усадка определяется, соответственно, приложениями 3 и 2;
  • паропроницаемость определяется требованиями ГОСТ 25898.

Документы содержат не только характеристики сырья, способа изготовления и полученного материала, но и полное описание методик, по которым должна проводится оценка. Ячеистый бетон, подобранный на основе показателей ГОСТ в полной мере соответствует своему эксплуатационному назначению.

Характеристики ячеистого бетона, блоков из них (пр. стеновых) позволят правильно подобрать материал для каждого строительного объекта и для любых условий эксплуатации. На крупных объектах материал чаще всего служит теплоизолятором, но в малоэтажном строительстве он незаменим благодаря своей легкости.

О свойствах неавтоклавного ячеистого газофибробетона расскажет следующий видеосюжет:


Прочность бетона на сжатие

Бетонные и железобетонные конструкции должны с запасом выдерживать расчетные нагрузки. На этапе их проектирования важно выбрать материал с подходящими физико-механическими характеристиками, в число которых входит сопротивление бетона осевому сжатию. Все виды бетонов классифицированы согласно показателю прочности.

Прочность бетона

Прочность бетона – это ключевой показатель несущей способности бетона. Ее вычисляют экспериментальным путем, определяя предел материала на сжатие – максимальный предел нагрузки, в результате которой образец начинает разрушаться.

Под расчетным сопротивлением бетона осевому сжатию подразумевают его показатель стойкости нагружающим воздействиям. Данный показатель связан с нормативными параметрами и применяется в ходе проектировочных расчетов.

До 2003 года проектировщики опирались на марки материала, но затем была введена новая классификация. Марка бетона на сжатие обозначается литерой «М» и обозначает предел прочности, выраженный в кгс/см 2 , а класс бетона обозначается буквой «В» и выражается в МПа.

Разница заключается не только в единицах измерения. Основным различием классификаций служит гарантия подтверждения прочности материала. Марка указывает на среднее значение, а класс бетона на сжатие гарантирует, что в 95% случаев тестирования указанная прочность обеспечивается, и риск отклонения от нормативных показателей составляет не более 5%.

Класс бетона по прочностиМарка бетонаСредняя прочность бетона данного класса (кгс/см 2 )
В7,5М10098
В10М150131
В12,5М150164
В15М200196
В20М250262
В22,5М300302
В25М350327
В30М400393

Действующие нормативы отражены в СП 52−101−2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». Современная классификация помогает проектировать бетонные и железобетонные конструкции с оптимальными характеристиками.

Использование средних показателей прочности (марка бетона) несет в себе риск, что реальные характеристики материала окажутся ниже расчетных. Если же средние показатели использовать в качестве наименьших, для перестраховки, приходится увеличивать размеры бетонной конструкции, что ведет к ее заметному удорожанию.

Методы определения прочности

Определить осевое сжатие бетона можно двумя способами. В обоих случаях требуется сертифицированное поверенное оборудование.

Разрушающий способ

Для проведения испытаний требуется:

  • пресс;
  • штангенциркуль;
  • лабораторные весы;
  • 3-5 заранее подготовленных образцов из испытуемой партии – кубиков бетона со сторонами 100 мм.

Образцы должны быть очищены от загрязнений и иметь абсолютно ровные грани. Их поочередно устанавливают на пресс и подвергают нагрузке, фиксируя в протоколе максимальный показатель, при котором каждый из образцов начинает разрушаться. По результатам определяется среднее фактическое значение и сравнивается с нормативным и проектным показателем.

Данный метод в обязательном порядке применяется на заводах, изготовляющих ЖБИ и на строительных площадках. Лабораторные исследования разрушающим способом наиболее достоверны, полученные значения учитываются конструкторами и архитекторами.

Неразрушающий способ

Использование специального устройства позволяет проводить испытания бетона на сжатие в ситуации, когда нет возможности применить предыдущий метод. Электронный измеритель применяется для тестирования материала на месте, методом ударного импульса проверяют следующие характеристики готовых конструкций:

  • прочность;
  • плотность;
  • упруго-пластические свойства.

Данный способ регламентируется ГОСТом 22690-2015 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля».

Классификация и применение бетонов

Рассмотрим, как показатели сопротивления бетона сжатию влияют на сферу применения материала. В перечне указывается класс бетона и ближайшая к нему марка прочности:

  • В0,35-B2,5 (М5-М35) – подготовительные работы, конструкции без несущей нагрузки;
  • В3,5-B5 (М50-М75) – подбетонка под монолитные фундаменты, обустройство подушки и установки бордюров в дорожном строительстве;
  • В7,5 (М100) – аналогично предыдущему материалу, а также обустройство дорожек и отмосток, изготовление дорожных плит, заливка фундаментов, возведение малоэтажных построек;
  • B10-В12,5 (М150) – изготовление конструктивных элементов (перемычек и т.д.), строительство малоэтажных построек (до 3 этажей);
  • прочность бетона на сжатие В15 -В22,5 (М200-М300) – фундаменты, монолитные лестницы, площадки, подпорные стены, строительство монолитных зданий высотой до 10 этажей;
  • прочность бетона на сжатие В25 -В30 (М350-М400) – монолитные фундаменты, чаши бассейнов, иные ответственные конструкции, строительство монолитных зданий высотой около 30 этажей, изготовление ЖБК для монтажа свайно-ростверковых фундаментных оснований, балок, колонн и других ЖБИ, многопустотных плит перекрытий, аэродромных плит для эксплуатации с экстремальными нагрузками.
  • B35 (М450) – гидротехнические сооружения (в том числе дамбы и плотины), мостовые конструкции, изготовление ЖБИ и ЖБК со спецтребованиями к прочности, обустройство банковских хранилищ;
  • B40 (М550) – использование аналогично предыдущему материалу, в просторечии именуется «бетон 500»;
  • B45-В60 (М600-М800) – также применяется для строительства объектов и изготовления ЖБК со спецтребованиями.

Для создания монолитных конструкций, изготовления ЖБК и ЖБИ наиболее широко используются бетоны с прочностью на сжатие В30, В25, В15.

Заключение

Расчет бетона на сжатие – обязательный этап проектирования конструкций. Прочность материала зависит от ряда факторов, включая:

  • качество, характеристики, набор и соотношение компонентов;
  • условия изготовления конструкций;
  • соблюдение технологии и т.д.

После изготовления ЖБК, ЖБИ или набора прочности монолитных конструкций важно проверить фактическую прочность материала.

GardenWeb

Свойства бетона

Основные свойства бетона — прочность, пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость.

Прочность. Как и у всех каменных материалов, прочность бетона при сжатии значительно (в 10…20 раз) выше, чем при растяжении .и изгибе. Поэтому в строительных конструкциях бетон, как правило, подвергается сжимаюим напряжениям. Говоря о прочности бетона, подразумевают его прочность на сжатие.

Бетон на портландцементе набирает прочность постепенно. При нормальной температуре и постоянном сохранении влажности рост прочности бетона продолжается длительное время, но скорость набора прочности со временем затухает. Прочность бетона характеризуется его маркой (рис. 1).

Марка бетона определяется по пределу прочности при сжатии образцов-кубов размером 150Х 150Х 150 мм, изготовленных из рабочей бетонной смеси и твердевших 28 сут в нормальных условиях (температура (20±2) °С и относительная влажность воздуха 95 %). Методы определения прочности бетона регламентированы ГОСТ 10180—78.

Для тяжелых бетонов были установлены следующие марки: М50, М75, М100, Ml50, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700 и М800.

Прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Но прочность заполнителя (песка, щебня, гравия), как правило, выше прочности самого бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Таким образом, прочность бетона определяется главным образом прочностью затвердевшего цементного камня и прочностью его сцепления с заполнителем.

Прочность цементного камня зависит от двух факторов: марки цемента и соотношения воды и цемента. Чем выше марка цемента, тем при прочих равных условиях прочнее будет цементный камень. Зависимость прочности цементного камня от соотношения цемента и воды в бетонной смеси объясняется следующим. Цемент при твердении химически связывает 20…25% воды от собственной массы, а чтобы обеспечить необходимую подвижность бетонной смеси, приходится брать 40…80% воды от массы цемента. Естественно, чем больше в бетоне будет свободной, химически не связанной воды, тем больше будет пор в цементном камне и соответственно ниже его прочность.

Прочность сцепления между цементным камнем и заполнителями определяется в основном качеством поверхности заполнителя. Для обеспечения высокой прочности сцепления поверхность зерен заполнителя должна быть чистой и шероховатой, Например, бетон на щебне при прочих равных условиях прочнее бетона на гравии.

Усадка бетона. При твердении на воздухе происходит усадка бетона — сокращение линейных размеров до 0,3… 0,5 мм на 1 м длины. Большие усадочные деформации — одна из причин образования трещин в бетоне. Особенно значительна усадка в начальный период твердения: в первые сутки она достигает 70% от месячного значения. Причина усадки бетона — усадка твердеющего цементного теста, поэтому чем больше в бетоне цемента, тем больше его усадка и вероятность растрескивания.

Пористость. Для получения удобоукладываемой бетонной смеси приходится вводить в состав бетона в 2…4 раза больше воды, чем может ее связать твердеющий цемент. Избыток воды приводит к образованию пор в бетоне. Уменьшают пористость бетона уменьшением количества воды по отношению к цементу, а также снижением общего содержания цементного теста в бетоне.

В среднем пористость плотно уложенного и затвердевшего бетона 5…7%. При такой пористости бетон непроницаем для воды, но проницаем для легких нефтепродуктов (бензин, керосин) и газов.

Морозостойкость бетона зависит от количества и характера (открытые и закрытые) пор, а также от морозостойкости заполнителя.

Для получения достаточной морозостойкости бетон изготовляют из морозостойких заполнителей, снижают до минимума содержание в нем воды, при этом максимально плотно укладывают бетонную смесь с помощью вибраторов или других механизмов. Кроме того, целесообразно применять гидрофобные и пластифицированные цементы или поверхностно-активные гидрофобизирующие добавки.

Согласно СНиП 2.03.01-84, марки по морозостойкости для тяжелых бетонов F50, 75, 100, 150.

Огнестойкость. Под огнестойкостью бетона понимают его способность сохранять прочность при кратковременном воздействии высоких температур, например при пожаре. При кратковременном нагреве благодаря малой теплопроводности бетон прогревается на небольшую глубину, причем содержащаяся в нем вода (в том числе и химически связанная) испаряется, понижая температуру бетона. При длительном действии высоких температур в бетоне могут произойти необратимые химические изменения, сопровождающиеся потерей им прочности.

Для устройства конструкций топок, печей и промышленных труб применяют специальный жароупорный бетон на глиноземистом цементе и жаростойких заполнителях.

Самым важным свойством бетона является его прочность, т.е. способность сопротивляться внешним силам не разрушаясь. Как и природный камень, бетон лучше всего сопротивляется сжатию, поэтому за критерий прочности бетона строители приняли предел прочности бетона при сжатии. Чтобы определить прочность бетона, из него изготовляют эталонный кубик с ребром 200 мм. Затем на гидравлически прессе такой кубик подвергают сжатию, доводя до разрушения. По этому, зная разрушающую нагрузку и площадь поперечного сечения образца, можно определить прочность. Например, если бетонный кубик с ребром 200 мм разрушился при нагрузке 800 кН (80 тонн), то предел прочности при сжатии будет равен 20 МПа (200 кгс/см2).

В зависимости от прочности на сжатие бетон делится на марки. Марку бетона строители определяют по пределу прочности эталонного кубика с ребром 200 мм. Так, в Советском Союзе в строительстве применяют следующие марки бетона: 600,500, 400, 300, 250, 150, 100 и ниже. Выбор марки определяется условиями, в которых будет работать бетон.

Прочность бетона зависит от прочности каменного заполнителя (щебня, гравия) и от качества растворенного в воде цемента: бетон будет тем прочнее, чем прочнее каменные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем. Прочность природных камней не изменяется со временем, а вот прочность бетона со временем даже растет.

Другим важным свойством бетона является средняя плотность -отношение массы материала ко всему его объему (выражается в кг/м3, г/см3 или процентах). Средняя плотность бетона всегда меньше 100%.

Средняя плотность сильно влияет на качество бетона, в том числе и на его прочность: чем выше средняя плотность, бетона, тем он прочнее. Поры в бетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в химическую реакцию с цементом при его твердении, при плохом перемешивании бетонной смеси и, наконец, при недостатке цемента.

Свойство, обратное средней плотности бетона, — пористость — есть отношение объема пор к общему объему материала, т.е. пористость “дополняет” среднюю плотность бетона до 100%. Как бы плотен ни был бетон, в нем всегда есть поры!

Водостойкость — это свойство бетона противостоять действию воды не разрушаясь. Чтобы определить водостойкость бетона, изготовляют два образца: один в сухом виде раздавливают на прессе и определяют его нормальную прочность. Другой образец предварительно погружают в воду, а после насыщения водой также разрушают на прессе. Из-за ослабления связей между частицами прочность образца уменьшается. Отношение прочности насыщенного водой образца к прочности в сухом виде называется коэффициентом размягчения материала. Для бетона он больше 0,8. Кроме того, на водостойкость бетона оказывают влияние гидратные новообразования, которые имеют очень низкую растворимость. Поэтому бетон является водостойким и может применяться для сооружений, подвергающихся действию воды — плотин, пирсов, молов.

Теплопроводность характеризует способность бетона передавать через4 свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях бетона. Теплопроводность бетона почти в 50 раз меньше, чем у стали, но зато выше, чем у строительного кирпича.

Сравнительно невысокая теплопроводность обеспечивает бетону довольно высокую огнестойкость — способность материала выдерживать действие высоких температур. Бетон может выдержать в течение длительного времени температуру выше 1000 °С. При этом он не разрушается и не трескается.

Все знают, что если в поры камней проникает вода, то, замерзая, она расширяется и тем самым разрушает даже самые крепкие горные породы. Бетон же при насыщении водой может выдерживать многократное замораживание и оттаивание. При этом он не разрушается и почти не снижает своей прочности. Это свойство называется морозостойкостью.

Средняя плотность бетона может быть разной. Она зависит от заполнителей, которые используются в бетоне. По этому признаку бетоны делятся на три вида: тяжелый, легкий и особо легкий. Эта классификация зависит от массы заполнителя, применяемого при изготовлении бетона. Так, например, бетон на естественных заполнителях из гранита, известняка, доломита имеет среднюю плотность 2200—2400 кг/м3, а прочность его достигает 60 МПа (или 600 кгс/см2). Такой бетон называют тяжелым. А вот бетон на щебне из легких каменных пород (пемза или туф) имеет меньшую среднюю плотность – обычно 1600-1800 кг/мЗ и называется легким бетоном. Если бетон изготовить на искусственных легких пористых заполнителях из обожженных до спекания глиняных материалов, как, например, керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, зольный гравий и т.п., то можно получить целую гамму легких бетонов с различной средней плотностью — до 1800 кг/мЗ. Их прочность колеблется от 7,5 до 40 МПа (75 до 400 кгс/см2).

Применение тяжелого или легкого бетона определяется типом Конструкции и условиями ее эксплуатации.

По назначению бетоны подразделяются на бетон обычный – для изготовления колонн, балок, плит и тому подобных конструкций; бетон гидротехнический — для плотин, шлюзов, облицовки каналов; бетон для подземных сооружений — для изготовления труб колодцев, резервуаров; бетон для дорожных покрытий; бетоны специального назначения на специальных видах цемента — кислотоупорный, жаростойкий и т.п.

Строительные материалы. Основные понятия

ЧАСТЬ 1.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов.
Механические свойства строительных материалов

В строительстве при возведении зданий и сооружений применяются различные строительные материалы и изделия из них. Основными строительными материалами в промышленном и гражданском строительстве являются цемент, бетон, кирпич, камень, дерево, известь, песок, черные металлы, стекло, кровельные материалы, пластик и другие.

В настоящее время строительная индустрия развивается в направлении создания теплосберегающих строительных материалов. Наиболее перспективными энергосберегающими материалами считаются ячеистые бетоны и бетоны на легких заполнителях.

Материалы, которые не требуют дальних перевозок, добываются или вырабатываются вблизи района строительства, называются местными строительными материалами. К таким материалам обычно относятся песок, гравий, щебень, известь и т. д.

Источником производства строительных материалов служат природные ресурсы страны, которые в качестве строительных материалов могут использоваться в природном состоянии (камень, песок, древесина) или в виде сырья, перерабатываемого на предприятиях промышленности строительных материалов (полистирол, керамзит).

При изучении строительных материалов их можно классифицировать на такие виды: природные каменные материалы, вяжущие материалы, строительные растворы, бетоны и бетонные изделия, железобетонные изделия, искусственные каменные материалы, лесные материалы, металлы, синтетические материалы и т. д.

Все строительные материалы имеют ряд общих свойств, но качественные показатели этих свойств различны.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов

Данную группу свойств составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относят плотность и пористость материала, степень измельчения порошков, ко вторым — гидрофизические свойства (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение) и некоторые другие. Технические требования на строительные материалы приведены в Строительных нормах и правилах (СНиП).

Истинной плотностью, pu называется масса единицы объема материала, взятого в плотном состоянии. Для определения удельного веса необходимо вес сухого материала разделить на объем, занимаемый его веществом, не считая пор. Вычисляется она по формуле:

pu=m/Va

где m — масса материала, Va — объем материала в плотном состоянии.

Истинная плотность каждого материала — постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.

Истинная плотность гранита 2,9 г/см 3 , стали – 7,85 г/см 3 , древесины – в среднем 1,6 г/см 3 . Так как большинство строительных материалов являются пористыми, то истинная плотность имеет для их оценки вспомогательное значение. Чаще пользуются другой характеристикой – средней плотностью.

Средней плотностью, pc называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и содержащейся в них влагой. Средняя плотность пористого материала, как правило, меньше истинной. Отдельные материалы, такие как сталь, стекло, битум, а также жидкие, имеют практически одинаковые истинную и среднюю плотности. Среднюю плотность вычисляют по формуле:

Средняя плотность ячеистого бетона (пенобетона) находится в пределах от 300 кг/м 3 до 1200 кг/м 3 (ГОСТ 25485 — 89), а полистиролбетона от 150 кг/м 3 до 600 кг/м 3 (ГОСТ Р 51263 — 99). Изделия (блоки) из этих строительных материалов легки в обращении (штабелировании, транспортировке, кладке).

pc=m/Ve

где m — масса материала, Ve — объем материала.

Среднюю плотность сыпучих материалов — щебня, гравия, песка, цемента и др. — называют насыпной плотностью. В объем входят поры непосредственно в материале и пустоты между зернами.

Эту характеристику необходимо знать при расчетах прочности конструкций с учетом их собственного веса, а также для выбора транспортных средств при перевозках строительных материалов.

Относительная плотность, d – отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4 о С, имеющая плотность 1000 кг/м 3 .

Пористостью, П называется отношение объема пор к общему объему материала. Пористость вычисляется по формуле

Современные энергосберегающие строительные материалы обладают высокими показателями пористости (до 95%) и, соответственно, низкой теплопроводностью. Это связано с тем, что воздух имеет наименьшую теплопроводность.

П=(1 – pc/pu)*100

где pc, pu — средняя и истинная плотности материала.

Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах, начиная от 0 (сталь, стекло) до 95% (пенобетон).

Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость). Истинная, средняя плотности и пористость материалов — взаимосвязанные величины. От них зависят прочность, теплопроводность, морозостойкость и другие свойства материалов. Примерные значения их для наиболее распространенных материалов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

НаименованиеПлотность, кг/м 3Пористость, %Теплопроводность,
Вт / (м * о С)
истиннаясредняя
Гранит270025007,42,8
Вулканический туф27001400520,5
Керамический кирпич
– обыкновенный26501800320,8
– пустотелый26501300510,55
Тяжелый бетон26002400101,16
Пенобетон2600700850,18
Полистиролбетон2100400910,1
Сосна1530500670,17
Пенополистирол105040960,03

Водопоглощением материала называется его способность впитывать и удерживать в своих порах воду. Оно определяется как разность весов образца материала в насыщенном водой и сухом состояниях и выражается в процентах от веса сухого материала (водопоглощение по массе) или от объема образца (водопоглащение по объему).

Водопоглощение определяют по следующим формулам:

Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон), как и бетоны на легких заполнителях (полистиролбетон, керамзитобетон) обладают невысокими показателями водопоглощения 6 — 8 %.

WM=(mв– mc)/mc и Wo=(mв– mc)/V

где mв — масса образца, насыщенного водой, mc — масса образца, высушенного до постоянной массы, V — объем образца.

Между водопоглощением по массе и объему существует следующая зависимость:

Wo=WM*pc

Водопоглощение всегда меньше пористости, так как поры не полностью заполняются водой.

В результате насыщения материала водой его свойства существенно изменяются: уменьшается прочность, увеличивается теплопроводность, средняя плотность и т. п.

Влажность материала W определяется содержанием воды в материале в данный момент, поэтому процент влажности ниже, чем полное водопоглощение. Она определяется отношением воды, содержащейся в материале в момент взятия пробы для испытания, к массе сухого материала. Влажность вычисляется по формуле:

W=(mвл– mc)/mc*100

где, mвл, mс— масса влажного и сухого материала.

Водопроницаемостью называется способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость материала зависит от его пористости и характера пор. С водопроницаемостью сталкиваются при возведении гидротехнических сооружений, резервуаров для воды.

Обратной характеристикой водопроницаемости является водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду под давлением. Очень плотные материалы (сталь, битум, стекло) водонепроницаемы.

Морозостойкостью называется способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности.

Разрушение происходит из-за того, что объем воды при переходе в лед увеличивается на 9%. Давление льда на стенки пор вызывает растягивающие усилия в материале.

Морозостойкость материалов зависит от их плотности и степени заполнения водой.

Образцы испытываемого материала, в зависимости от назначения, должны выдержать от 15 до 50 и более циклов замораживания и оттаивания. При этом испытание считается выдержанным, если на образцах нет видимых повреждений, потеря в весе не превышает 5%, а снижение прочности не превосходит 25%.

Морозостойкость имеет большое значение для стеновых материалов, которые подвергаются попеременному воздействию положительной и отрицательной температуры, и измеряется в циклах замораживания и оттаивания.

Теплопроводностью называется способность материала проводить тепло. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал.

Чем больше пористость и меньше средняя плотность, тем ниже коэффициент теплопроводности. Такой материал имеет большее термическое сопротивление, что очень существенно для наружных ограждающих конструкций (стен и покрытий). Материалы с малым коэффициентом теплопроводности называются теплоизоляционными материалами (минеральная вата, полистирол, пенобетон, полистиролбетон и др.) Они применяются для утепления стен и покрытий. Наиболее теплопроводными материалами являются металлы.

Значительно возрастает теплопроводность материалов с увлажнением. Это объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды составляет 0,58 Вт/(м* о С), а воздуха 0,023 Вт/(м* о С), т.е. превышает его в 25 раз. Коэффициенты теплопроводности отдельных материалов приведены в таблице 1.

Огнестойкостью называется способность материалов сохранять свою прочность под действием высоких температур. Сопротивление воспламенению определяется степенью возгораемости. По степени возгораемости строительные материалы делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Полистиролбетон относится к слабогорючим материалам и имеет группу горючести Г1. Ячеистые бетоны не горючие материалы.

Несгораемые материалы не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся каменные материалы (бетон, кирпич, гранит) и металлы.

Трудносгораемые воспламеняются с большим трудом, тлеют или обугливаются только при наличии источника огня, например фибролитовые плиты, гипсовые изделия с органическим заполнением в виде камыша или опилок, войлок, смоченный в глиняном растворе, и т. п. При удалении источника огня эти процессы прекращаются.

Сгораемые материалы способны воспламеняться и гореть или тлеть после удаления огня. Такие свойства имеют все незащищенные органические материалы (лесоматериалы, камыш, битумные материалы, войлок и другие).

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не расплавляясь и не размягчаясь. По степени огнеупорности материалы подразделяют на следующие группы: огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Огнеупорные выдерживают температуру 1580 о С и выше, тугоплавкие — 1350 — 1580 о С, легкоплавкие — менее 1350 о С. Огнеупорные материалы используются при сооружении промышленных печей, для обмуровки котлов и тепловых трубопроводов (огнеупорный кирпич, жаростойкий бетон и т. п.).

Механические свойства строительных материалов

К основным механическим свойствам материалов относят прочность, упругость, пластичность, релаксацию, хрупкость, твердость, истираемость и др.

Прочностью называется свойство материала сопротивляться разрушению и деформации от внутренних напряжений под действием внешних сил или других факторов (неравномерная осадка, нагревание и т.д.). Прочность материала характеризуют пределом прочности или напряжением при разрушении образца. При сжатии это напряжение определяется делением разрушающей силы на первоначальную площадь образца.

Различают пределы прочности материалов при сжатии, растяжении, изгибе, срезе и пр. Они определяются испытанием стандартных образцов на испытательных машинах.

Современные энергосберегающие конструкционные материалы, как правило, обладают достаточной прочностью на сжатие для возведения жилых помещений. Так, например, полистиролбетон плотностью 600 кг/м 3 соответствует классу прочности В2. Ячеистый бетон плотностью 700 кг/м 3 соответствует классу В2,5.

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего он сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в отдельных конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют чаще всего в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может назначаться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.

В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%. Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: Bb1 — Bb60, с шагом значений 0,5. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см 2 (МПа*10).

При проектировании конструкции чаще всего назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношения классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в таблице 2.

Таблица 2.

КлассBb, МПаМаркаКлассBb, МПаМарка
Bb3,54,5Mb50Bb3039,2Mb400
Bb56,5Mb75Bb3545,7Mb450
Bb7,59,8Mb100Bb4052,4Mb500
Bb1013Mb150Bb4558,9Mb600
Bb12,516,5Mb150Bb5065,4Mb700
Bb1519,6Mb200Bb5572Mb700
Bb2026,2Mb250Bb6078,6Mb800
Bb2532,7Mb300

На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.

Истираемость — способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий. Эта характеристика учитывается при назначении материалов для пола, лестничных ступеней и площадок дорог.

Авторы статей «Строительная Лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР»
Векслер М.В.
Липилин А.Б.

С использованием материалов

Основы строительного дела.
Е.В. Платонов, Б.Ф. Драченко
ГОССТРОЙИЗДАТ УССР, Киев 1963.

Физико-механические свойства бетона

Бетоном называется строительный материал, полученный путем смешивания вяжущего вещества, в основном цемента, с водой и заполнителями в виде песка, щебня или других материалов в различной пропорции. Некоторые виды бетона могут не иметь в своем составе воды, например асфальтобетон.

В данной статье будут рассмотрены основные физико-механические свойства бетона, знания о которых просто необходимы при проведении самостоятельных строительных работ. Без данных инженерных знаний неопытный строитель рискует получить непрочную и недолговечную бетонную конструкцию.

Классификация бетонных смесей

В соответствии с ГОСТ 25192-2012 и 7473-2010 бетоны различают по следующим характеристикам:

  • по вяжущему веществу подразделяется на цементный, гипсовый, силикатный, шлакощелочной, полимербетон и асфальтобетон;
  • по количеству вяжущих веществ: тощий, жирный, товарный;
  • по видам используемых заполнителей – бетон бывает на основе пористых, плотных и специальных материалов;
  • по своему предназначению: обычный, декоративный, дорожный, гидротехнический, теплоизоляционный, жаростойкий, химостойкий, звукоизоляционный и т. д.;
  • по структуре: плотный, крупнопористый, поризованный и ячеистый бетон.

Помимо вышеперечисленных свойств, виды бетонов подразделяются также по такому критерию, как объемная масса. Согласно такой классификации, бетон бывает:

  • особо легкий, его плотность меньше 500 кг/м³;
  • легкий, плотностью от 500 кг/м³ до 1800 кг/м³;
  • облегченный, его плотность колеблется от 1800 кг/м³ до 2200 кг/м³;
  • тяжелый, плотностью 2200 – 2500 кг/м³;
  • особо тяжелый, плотностью более 2500 кг/м³.

К легким бетонам относятся перлитовый бетон, керамзитобетон, пенобетон, газобетон, пемзобетон. К особо тяжелым бетонам относятся магнетитовый, лимонитовый и баритовый бетоны.

Эксплуатационные свойства раствора

В маркировку бетонной смеси должны входить следующие параметры:

  • класс бетона по прочности;
  • степень готовности;
  • показатели по удобоукладываемости, средней плотности, а также марки по морозостойкости и водонепроницаемости;
  • стандарт (ГОСТ).

Следует рассмотреть эти параметры по отдельности.

Прочность на сжатие

По этому показателю обеспечивается класс бетона. Классом бетона называется маркировка, обозначающая прочность стандартного кубика из данного бетона (размером 150х150х150 мм), то есть величину давления в МПа, которое может выдержать этот кубик.

Например, класс бетона В20 означает, что изготовленный из этого бетона кубик стандартных размеров выдерживает среднее давление до 20 МПа. Кроме класса, задается также марка бетона по предельной прочности на сжатие, обозначается она буквой М.

Прочность бетона определяется опытным путем, посредством испытания специально изготовленных из данного бетона брусков различного размера на гидравлическом прессе. Исходя из данных, полученных при испытании, производится расчет прочности бетона на изгиб и сжатие по формуле, учитывающей вес и размеры образцов.

Удобоукладываемость

Обозначается буквами П, Ж и СЖ. Согласно данному параметру различают:

  • подвижный бетон, жесткость меньше 4 секунд;
  • жесткий бетон, жесткость 5-50 секунд;
  • сверхжесткий бетон, жесткость больше 50 секунд.

Подвижность смеси различают также по такому показателю, как осадка конуса. Этот метод позволяет быстро определить степень усадки бетонной композиции. Для этого в металлическую форму, которая имеет вид конуса, тремя слоями укладывается бетонная смесь. Затем форма переворачивается, освобождая раствор. Далее по степени его оседания определяют текучесть бетонной смеси.

Соотношения марки по удобоукладываемости, осадке конуса и норме по жесткости можно увидеть в соответствующей таблице, согласно ГОСТ 7473-2010.

Для бетононасоса используют только подвижные смеси марок П4 и П5.

Морозостойкость и водонепроницаемость

Морозостойкость обозначает количество замерзаний и последующих оттаиваний, которое может выдержать данная бетонная композиция. Обозначается буквой F.

Водонепроницаемость обозначает давление воды, которое может выдержать стандартный цилиндр из данной бетонной смеси. Обозначается буквой W.

Истираемость

Истираемость обозначает сопротивление бетонной смеси истиранию. Чем выше истираемость, тем дольше будет срок службы бетона. Проверка образца на истирание производится при помощи стального шарика или шлифовального круга. Для повышения истираемости важно соблюдать влажное твердение бетонной композиции. Обозначается буквой G.

Теплопроводность бетонной смеси

Теплопроводность – очень важный параметр определения возможных теплопотерь для конструкций из бетона. Самую низкую теплопроводность имеют пористые бетоны. Чем меньше плотность бетонной смеси, тем меньше ее теплопроводность. Но композиции низкой плотности непрочные, а это одна из самых больших проблем для создания смесей с малой теплопроводностью.

Коэффициент теплопроводности определяется количеством тепла, которое в течение часа проходит через один кубический метр материала при разности температур в 1° С. Для бетона этот коэффициент зависит от его заполнителя, а также от показателя влажности, особенно у ячеистого бетона.

К примеру, коэффициент теплопроводности ячеистого бетона плотностью 600 кг/м 3 составляет 0,14 Вт, а у шлакопемзобетона плотностью 800 кг/м 3 он составляет 0,16 Вт. Данные значения не бывают постоянными, это усредненный показатель.

Деформативные свойства бетона

Величина деформации бетона, возникающая в процессе его эксплуатации, зависит от его структуры, а также от технологии его производства и от ряда других факторов. Чтобы оценить степень деформации, используются такие понятия, как усадка, расширение, упругость и ползучесть бетонной смеси.

Первоначальная усадка бетона начинается сразу после его укладки, а ее величина зависит от его состава и свойств входящих в его состав материалов. Бывает горизонтальная и вертикальная усадка бетонной смеси.

Если при укладке бетонной смеси используется давление, например, при изготовлении железобетонных изделий, то после его исчезновения проявляются такие свойства материала, как расширение и упругость. Чем сильнее сжималась бетонная смесь, тем сильнее она будет расширяться после того, как убрали нагрузку.

Ползучесть бетона характеризует увеличение деформаций со временем при постоянной нагрузке. Способствует перераспределению напряжений, тем самым проявляя свое положительное свойство. Зависит от прочности, жирности и возраста бетона, а также от его заполнителя и от содержания воды в смеси.

Прогревание бетона зимой

Для укладки бетона даже в зимнее время требуется температура выше 0° С, потому что при замерзании смеси начинается ее гидратация. Поэтому разработано несколько способов для прогрева бетонной композиции, например, с помощью электрического тока, создаваемого электродами, или с помощью находящегося в смеси или в конструкции нагревательного провода ПНСВ, подсоединенного к трансформаторам мощностью от 20 до 100 кВт.

Иногда используется специальная опалубка для прогрева, а также термоматы. Менее распространены индукционный и инфракрасный методы подогрева.

Для этой цели следует правильно рассчитать удельное сопротивление бетона, которое считается по специальной формуле в зависимости от эмпирического коэффициента цемента, количества воды и расхода цемента.

Также необходимо рассчитать модуль поверхности бетона равный отношению прогреваемой площади заливки или конструкции к ее объему. Следует учесть, что площадь и объем замерзшего и подтаявшего грунта будут разными.

Вот краткий обзор основных физико-механических свойств бетонных смесей. Для более подробного ознакомления советуем использовать соответствующие ГОСТ и СНиП, которые послужат хорошим подспорьем для начинающего строителя.

Читайте также:  Марка и класс бетона: определение, отличие, таблица и классификация
Добавить комментарий