Тяжелые цементные бетоны

Содержание

Слайд 2

09/12/2023

КОНТРОЛЬ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА.

Испытания образцов статической нагрузкой по стандарту.

То же высверленных или

09/12/2023 КОНТРОЛЬ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА. Испытания образцов статической нагрузкой по стандарту. То же
вырубленных из изделия.

Выборочные испытания готовых изделий и конструкций.

По косвенным характеристикам физических свойств бетона.

По косвенным характеристикам механических свойств бетона.

Основан на испытании одной или нескольких серий контрольных образцов.

Основан на испытании единичных изделий и конструкций.

Основан на испытаниях не менее чем 30 серий образцов, что позволяет гарантировать прочность бетона с учетом ее фактической однородности за анализируемый период контроля.

Слайд 3

09/12/2023

В настоящее время основным и обязательным является статистический контроль прочности бетона.

Приемка бетона

09/12/2023 В настоящее время основным и обязательным является статистический контроль прочности бетона.
путем сравнения его фактической прочности с нормируемой без учета характеристик однородности прочности не допускается ГОСТ.

К неунифицированным характеристикам прочности бетона при статистическом контроле относятся:

средняя (фактическая) прочность партии Rт,j .

требуемая прочность Rd .

средний уровень прочности Rmu .

Статистический контроль основан на достаточно большом количестве испытаний и позволяет гарантировать прочность бетона с учетом ее фактической однородности в партиях, выпущенных за анализируемый период (интервал времени от одной недели до двух месяцев).

Слайд 4

09/12/2023

Требуемая прочность (отпускная, передаточная, в промежуточном и проектном возрасте) вычисляется по формуле

где:

09/12/2023 Требуемая прочность (отпускная, передаточная, в промежуточном и проектном возрасте) вычисляется по
Bn - нормируемое значение соответствующей прочности бетона (в проектном возрасте - класс бетона по прочности);
kd - коэффициент требуемой прочности, определяемый как функция фактического коэффициента вариации прочности,
kd = f(kv).

Средний уровень прочности вычисляют по формуле

где: kmu - коэффициент среднего уровня прочности, определяемый как функция коэффициента вариации прочности, kmu = f(kv).

Слайд 5

09/12/2023

ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ.

Зависимость “Скрамтаева - Боломея” прочности бетона

09/12/2023 ЗАВИСИМОСТЬ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ. Зависимость “Скрамтаева - Боломея” прочности
от цементно-водного отношения и характер ее аппроксимации:

1 – график Rb28/Rc = f(Mc/Mw);
2 – прямая Rb28/Rc = k2(Mc/Mw+0,5);
3 – прямая Rb28/Rc = k1(Mc/Mw-0,5).

Слайд 6

09/12/2023

Зависимость прочности бетона от водо-цементного отношения.

09/12/2023 Зависимость прочности бетона от водо-цементного отношения.

Слайд 7

09/12/2023

Деформативные свойства бетона - заключаются в способности изменять свою форму и размеры.

Величина

09/12/2023 Деформативные свойства бетона - заключаются в способности изменять свою форму и
и характер деформации существенно влияют на несущую и защитную способность, долговечность и внешний вид бетонных и железобетонных конструкций.

Слайд 8

09/12/2023

Под нагрузкой бетон ведет себя как вязкоупругопластичное тело.

Диаграмма σ – ε

09/12/2023 Под нагрузкой бетон ведет себя как вязкоупругопластичное тело. Диаграмма σ –
бетона:
Rpr – призменная прочность; εtot - полная относительная деформация; εel – то же упругая; εpl – то же пластическая.

Слайд 9

09/12/2023

Еb = E0 = tgα0 = 0,3 Rpr / ε0,3Rpr .

Упругие свойства

09/12/2023 Еb = E0 = tgα0 = 0,3 Rpr / ε0,3Rpr .
бетона характеризуют модулем упругости Еb , который определяется по условию

Ползучесть - пластические деформации бетона, увеличивающиеся во времени, даже если нагрузка остается постоянной.

Полная относительная деформация бетона
- с учетом ползучести находят по формуле

где: мера ползучести Ct = εpl,t / σ .

Силовые деформации:

Слайд 10

- проявляются как изменение его объема вследствие изменения влажности и физико-химических процессов

- проявляются как изменение его объема вследствие изменения влажности и физико-химических процессов
твердения цемента.

Усадочные деформации

В зависимости от факторов, их вызывающих, различают влажностную, карбонизационную и контракционную усадки.

Полная деформация усадки определяется, как сумма этих составляющих.

Температурные деформации обусловливаются нагревом бетона, вызываемым различными причинами, и в том числе экзотермией цемента.

Свободные температурные деформации бетона можно вычислить по формуле

где: ΔT — изменение температуры бетона, К; αb — температурный коэффициент линейного расширения бетона, изменяющийся в пределах (0,7...1,5)·10-5 К-1.

Слайд 11

09/12/2023

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА:

- плотность, пористость, водонепроницаемость, морозостойкость и теплопроводность.

Плотность ρb - по

09/12/2023 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА: - плотность, пористость, водонепроницаемость, морозостойкость и теплопроводность. Плотность
средневзвешенной плотности компонентов, изменяющейся в пределах (2,6...2,7 г/см3), в среднем составляет 2,65 г/см3.

Средняя плотность ρm,b - изменяется в пределах от 250 до 6000 кг/м3 и главным образом зависит от состава и структуры бетона.

Для тяжелого бетона установлены значения ρm,b : свыше 2200 и до 2500 кг/м3.

Относительная плотность ρrel бетона характеризует степень заполнения его объема Vb твердой фазой Vsf :

Слайд 12

09/12/2023

Пористость пb для тяжелого бетона она может быть приближенно вычислена в процентах:

где:

09/12/2023 Пористость пb для тяжелого бетона она может быть приближенно вычислена в
Mw и Мс - расходы воды и цемента, т/м3;
β - коэффициент, учитывающий количество химически связанной воды (при полной гидратации цемента β = 0,22...0,28); Va - количество вовлеченного воздуха, м3.

Водонепроницаемость - зависит от его плотности и структуры: бетоны высокой плотности с замкнутой мелкопористой структурой практически водонепроницаемы.

Марки бетона по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12, W16, W18 и W20. Числовой индекс марки обозначает давление воды (кгс/см2), при котором образцы-цилиндры высотой 15 см не пропускают воду в условиях стандартного испытания.

Слайд 13

09/12/2023

Для количественной оценки водонепроницаемости бетона используется другой показатель - коэффициент фильтрации воды

09/12/2023 Для количественной оценки водонепроницаемости бетона используется другой показатель - коэффициент фильтрации
k.

Морозостойкость - зависит от морозостойкости компонентов бетона, структуры его перового пространства и насыщения водой.

Марки бетона по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800, F1000. Числовой индекс марки обозначает количество циклов попеременного замораживания, которое выдерживает серия стандартных образцов кубов
(n = 6) при испытании.

КОРРОЗИЯ БЕТОНА

- процесс разрушения бетона под воздействием внешней агрессивной к бетону среды.

Агрессивная среда может быть газообразной, жидкой и твердой.

Слайд 14

09/12/2023

ВИДЫ КОРРОЗИИ БЕТОНА

выщелачивающая

кислотно-солевая

сульфатная

по реакции
3CaO⋅Al2O3⋅6H2O + 3CaSO4 + 25H2O = 3CaO⋅Al2O3⋅3CaSO4
⋅31H2O ,
в результате

09/12/2023 ВИДЫ КОРРОЗИИ БЕТОНА выщелачивающая кислотно-солевая сульфатная по реакции 3CaO⋅Al2O3⋅6H2O + 3CaSO4
в порах бетона происходит накопление и кристаллизация малорастворимых продуктов реакции со значительным увеличением объема твердой фазы – камень растрескивается

относятся:
- углекислая коррозия
СаCО3 + СО2 + Н2О = Ca(HCO3)2 ;
- общекислотная коррозия
Ca(OH)2 + 2HСl = СаСl2 + 2Н2О;
Са(ОН)2 + H2SO4 = CaSO4 +2H2O ;
- магнезиальная коррозия
Са(ОН)2 + MgCl2= СаСl2 + Mg(OH)2 или
Са (ОН)2 + MgSO4 + 2Н2О = CaSO4 ⋅2H2O + Mg(OH)2

заключается в растворении и вымывании гидроксида кальция, содержащегося в цементном камне бетона;
возникает под действием мягких (неминерализован-ных или слабоминерализо-ванных) вод, компоненты бетона растворяются и уносятся водой

Слайд 15

09/12/2023

Классификация сред по степени агрессивного воздействия на бетон

09/12/2023 Классификация сред по степени агрессивного воздействия на бетон

Слайд 16

09/12/2023

ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА БЕТОНА

Бетон является одним из основных конструктивных материалов войсковых и

09/12/2023 ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА БЕТОНА Бетон является одним из основных конструктивных материалов войсковых
специальных сооружений, обеспечивающих защиту личного состава и боевой техники от воздействия современных средств поражения

Динамическая прочность бетона - проявляется при кратковременных или быстрых нагружениях, вызванных воздействием современных ядерных или обычных средств поражения, а также другими причинами: землетрясениями, технологическими процессами с быстродействующей техникой, движением боевых машин или транспорта.

В условиях динамического нагружения он имеет коэффициент динамического упрочнения kds больше единицы.

Слайд 17

09/12/2023

I - область динамической прочности; II - область статической прочности; IIn -

09/12/2023 I - область динамической прочности; II - область статической прочности; IIn
зона стандартной прочности; III - область длительной прочности.

Зависимость напряжений в материале от времени нагружения σu - t :

Слайд 18

09/12/2023

Значения коэффициента динамического упрочнения kds для различных бетонов при tdyn = 0,01

09/12/2023 Значения коэффициента динамического упрочнения kds для различных бетонов при tdyn = 0,01 с.
с.

Слайд 19

09/12/2023

Характер взрывного разрушения в материалах:
1 - в бетонах; 2 - в сталях.

Взрывостойкость

09/12/2023 Характер взрывного разрушения в материалах: 1 - в бетонах; 2 -
бетона является одной из разновидностей динамического сопротивления.

От взрыва в бетоне, как и в других материалах, в зоне сжатия образуется взрывная воронка, а в зоне растяжения - откольная.

Характеризуют коэффициенты сопротивляемости взрыву kexp и отколу kch . Для тяжелого цементного бетона В25
kexp = 0,15 и kch = 0,45, а для армированного сталью (в железобетонных конструкциях) kexp = 0,1 и kch = 0,35.

Слайд 20

09/12/2023

Сопротивление бетона прониканию при ударе

характеризуется коэффициентом сопротивляемости прониканию при ударе kpv ,

Для

09/12/2023 Сопротивление бетона прониканию при ударе характеризуется коэффициентом сопротивляемости прониканию при ударе
тяжелого цементного бетона В25 kpv = 13⋅10 -6, а для армированного сталью kpv = 8⋅10 -7. Сопротивление бетона прониканию при ударе тем выше, чем ниже значение этого коэффициента.

Характеризуется коэффициентом проницаемости бетона, м2 :

Газонепроницаемость

где: V — объем газа, прошедшего через образец бетона (эксфильтрата), м3; η — динамическая вязкость эксфильтрата, Па⋅с; А — площадь фильтрации газа, м2;
t - время фильтрации газа, с; Δр — перепад давления между противоположными поверхностями фильтрации, Па.