Мелкие частицы (пыль, ил, глина) увеличивают водопотребность бетонных смесей и расход цемента в бетоне. Поэтому содержание в песке зерен, проходящих через сито 0,16 мм, должно быть не более 10% по массе, при этом количество пылевидных, илистых и глинистых частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 3%. Глина набухает при увлажнении и увеличивается в объеме при замерзании, снижая морозостойкость. Песок очищают от мелких частиц путем промывки.

В природном песке и в гравии могут содержаться органические примеси (например, продукты разложения остатков растений), в частности, органические гумусовые кислоты, которые понижают прочность бетона и даже разрушают цемент. Наличие органических примесей определяют колориметрическим (цветовым) методом.

В качестве крупных заполнителей для тяжелых бетонов используют щебень из природного камня по ГОСТ 8267, щебень из гравия по ГОСТ 10260, щебень из попутно добываемых пород и отходов горнообогатительных предприятий по ГОСТ 23254, гравий по ГОСТ 8268, а также щебень из шлаков ТЭЦ по ГОСТ 26644. В зависимости от крупности зерен щебень, гравий подразделяют на четыре фракции: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм и 40-70 мм. Щебень, гравий могут поступать в виде смеси двух или большего числа фракций. По соглашению между поставщиком и потребите­лем может применяться щебень фракций 3-10 мм, 10-15 мм (или 5-15),15-20 мм. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в указанных ниже пределах.

Свойства тяжелого бетона:

 пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, тепловыделение, усадка и набухание.

Усадка и набухание бетона

При твердении на воздухе происходит усадка бетона, т.е. бетон сжимается и линейные размеры бетонных элементов сокращаются. Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкций стремятся уменьшить усадку бетона. Наибольшую усадку имеет цементный камень. Введение заполнителя уменьшает количество вяжущего в единице объема материала, при этом образуется своеобразный каркас из зерен заполнителя, препятствующий усадке.

Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона определяют путем попеременного замораживания в холодильной камере при температуре 17-20⁰C и оттаивания в воде при температуре 15-20⁰C бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15 или 20 см (в зависимости от наибольшей крупности заполнителя). За марку по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы. Установлены марки по морозостойкости: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500. Морозостойкость бетона зависит от качества примененных материалов и капиллярной пористости бетона.

Водонепроницаемость бетона

По водонепроницаемости бетон делят на марки: W2, W4, W6, W8, W12, марка обозначает давление воды (кгс/ см² ), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания. С уменьшением объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона. Для уменьшения водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки.

Теплофизические свойства бетона

Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно-сухом состоянии в 2-4 раза больше, чем у легких бетонов. Высокая теплопроводность является недостатком тяжелого бетона.

Крупный заполнитель и раствор, составляющие бетон, имеют различный коэффициент температурного расширения и будут по разному деформироваться при изменении температуры. Большие колебания температуры смогут вызвать внутреннее растрескивание бетона вследствие различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора.

Марки и классы бетона

Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95 . Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее, чем в 95 случаях из 100 и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным.

Соотношение между классом и марками бетона по прочности связано коэффициентом вариации.

Коэффициент вариации прочности бетона (%) вычисляют по формуле:

где S – среднее квадратичное отклонение частных результатов испытаний от средней прочности R.

От коэффициента вариации зависит требуемая прочность бетона, следовательно, расход цемента в бетоне и его экономические показатели.

За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (кгс/ см² ) эталонных образцов-кубов.

40. Легкий бетон на пористых заполнителях: состав, особенности технологии, свойства, применение в строительстве.

Снизить высокую среднюю плотность бетона можно применением пористого заполнителя вместо плотного и поризацией цементирующего слоя.

К пористым заполнителям относятся:

• неорганические пористые заполнители – природные получают путем дробления горных пород (пемзы, вулканического туфа) и искусственные, являющиеся продуктами термической обработки минерального сырья;
• керамзитовый песок и гравий – получают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин или обжигом глиняных гранул во взвешенном состоянии;;
• вспученный вермикулит – пористый сыпучий материал, полученный обжигом водосодержащих слюд;
• вспученный перлит – получают обжигом водосодержащих вулканических стеклообразных пород (перлитов);
• топливные шлаки – пористые кусковые материалы, получающиеся в топке в результате спекания и вспучивания неоргнических примесей, содержащихся в угле.
• шунгизит – изготовляют обжигом шунгитовых сланцевых пород.

Прочность легкого бетона зависит от марки цемента, цементно-водного отношения, прочности пористого заполнителя.

При оптимальном количестве воды затворения, подобранном для применяемых цемента и заполнителей, прочность легкого бетона зависит от марки и расхода цемента.

Качество легкого бетона оценивают двумя важными показателями:

классом по прочности и маркой по средней плотности.

Для изготовления высокопрочных легких бетонов (имеющих плотность 1600-1800 кг/м³) применяют более прочный пористый заполнитель, а пористый песок частично или полностью заменяют плотным.

В зависимости от плотности в сухом состоянии легкие бетоны подразделяются на марки: Д200…Д2000.

Дефектоскопы

Дефектоскоп — прибор неразрушающего контроля для выявления и оценки внутренних и поверхностных дефектов материалов и изделий. В зависимости от метода неразрушающего контроля, дефектоскопы можно классифицировать на вихретоковые, магнитные, ультразвуковые.

Дефектоскоп — устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля

 К дефектам относятся нарушения сплошности или однородности структуры, зоны коррозионного поражения, отклонения химического состава и размеров и др. Область техники и технологии, занимается разработкой и использованием дефектоскопов называется дефектоскопией. С дефектоскопами функционально связаны и другие виды средств неразрушающего контроля: толщиномеры, твердомеры, Структуроскопы, интроскопы и Стилоскоп.