Файл: Курсовая работа По дисциплине Железобетонные и каменные конструкции.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.03.2024

Просмотров: 52

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


  • Формирует жесткий каркас, который принимает на себя и перераспределяет механическую нагрузку

  • Препятствует усадке вяжущего вещества при твердении

  • Снижает расход цемента при заливке конструкций

Это важный компонент бетонной смеси, на который в среднем приходится 50-65% ее объема.

В качестве крупного заполнителя в тяжелом бетоне используются:

  • Щебень
    Это искусственный камень, который получают путем дробления плотной горной породы. Он имеет зерна неправильной формы, с острыми углами и шероховатой поверхностью, которые отлично сцепляются с цементом в бетонной смеси. На основе щебня получают наиболее прочный и долговечный бетон.

  • Гравий
    В отличие от щебня, гравий получается путем естественного разрушения горной породы. Его добывают в карьерах и руслах рек или поднимают со дна водоемов. Зерна гравия часто окатанные, с ровной и гладкой поверхностью. Они плохо сцепляются с цементом, а также имеют низкую прочность и морозостойкость. Поэтому гравий считается плохим заполнителем для бетона. Он применяется только в неответственных работах.

  • Гравийный щебень
    Его получают путем дробления обычного гравия. В ходе такой обработки зерна становятся более острыми и шероховатыми. При этом слабые зерна рассыпаются в песок и отсеиваются, за счет чего улучшается качество материала. Дробленый гравий – это не идеальный материал для производства бетона, но он активно применяется в тех регионах, где нет своего качественного щебня.

  • Вторичный щебень
    К этой группе относятся бой кирпича, бетона, шифера и прочий строительный мусор. Такой заполнитель стоит очень дешево, но и качество у него непредсказуемое. Поэтому бетон из «отходов» сделать можно, но для ответственных работ его использовать не рекомендуется.

В свою очередь, у каждого из этих материалов есть свои разновидности. Например, щебень получают из разных пород: гранита, диорита, известняка, габбро, базальта и других. Одни из них лучше подходят для изготовления бетона, а другие – хуже.

Мелкий заполнитель


Размер зерен в нем не превышает 5 мм в диаметре. Такой материал – обязательный компонент тяжелого бетона. Его доля в смеси составляет от 30% до 90%.

Мелкий заполнитель может применяться:

  • Вместескрупным
    В этом случае он заполняет пустоты, образовавшиеся между зернами щебня или гравия. За счет этого бетон получается более плотным, прочным, водонепроницаемым и морозостойким.

  • Самостоятельно
    Иногда бетон производят без использования крупного заполнителя вообще. Тогда его называют мелкозернистым или песчаным. Такой материал отличается высокой плотностью и однородностью, с виду он похож на полностью монолитный камень.


Мелкозернистый бетон часто применяется как дешевая альтернатива щебеночному, но имеет и свою, более специфическую область применения. Подробнее об этом вы можете прочитать в статье Пескобетон.

В качестве мелкого заполнителя в тяжелом бетоне используют:

  • Обычныйпесок
    Это всем знакомый сыпучий материал, который добывают в карьерах или поднимают со дна водоемов: рек, озер, морей. Это самый распространенный мелкий заполнитель для бетона.

  • Кварцевыйпесок
    Такой материал отличается высоким (от 95%) содержанием диоксида кремния, или кремнезема. Он имеет характерный белый цвет. Кварцевый песок добывают в особых месторождениях или получают путем дробления кварцевого щебня. Он используется для производства высокопрочных бетонов и силикатных изделий. Но в «домашних» условиях его применяют редко из-за высокой стоимости.

  • Отсевщебня
    При дроблении горной породы на щебень образуются большие объемы побочного материала. Он представляет собой смесь песка, каменной пыли и мелких камней размером до 5-10 мм. Это и есть отсев. Его часто применяют в качестве дешевой альтернативы песку, особенно в горнодобывающих регионах.

  • Шлаковыйпесокигранулированныйшлак
    Их получают в качестве отхода при выплавке металлов и сжигании твердого топлива на ТЭС. Это очень дешевый материал, который можно использовать при замешивании бетона для неответственных работ.
    Больше узнать о нем вы можете в статье Шлакобетон.

Для изготовления бетона в частном строительстве чаще всего применяют песок. Хотя в некоторых регионах (например, на Урале) также очень востребован отсев.

Добавки


Добавки не относятся к обязательным компонентам бетонной смеси. Тем не менее, их используют очень часто.

Для модификации свойств тяжелого бетона применяются:

  • Ускорителиизамедлителитвердения
    С помощью этих веществ можно менять срок выдержки бетона до полного затвердения. Ускорители применяются в тех случаях, когда строительные работы нужно закончить как можно раньше. А замедлители оказываются полезны, если бетонную смесь нужно перевозить на дальние расстояния или если на площадке она расходуется очень медленно.

  • Пластификаторы
    Это очень полезная и востребованная добавка, которая делает смесь пластичной и текучей. С ее помощью можно довести бетон до более удобной консистенции, не увеличивая расход воды. Ведь лишняя вода в материале негативно сказывается на его прочности.

  • Гидроизолирующие(кольматирующие)добавки
    Они заполняют собой внутренние поры и капилляры бетона, делая его максимально непроницаемым для воды. В качестве таких добавок могут выступать как пылеобразные минеральные вещества (пуццоланы, молотый шлак, зола), так и растворы солей алюминия, железа и кальция, которые при реакции с цементом образуют нерастворимые вещества.

  • Противоморозныедобавки
    Их добавляют в бетонную смесь, если она заливается при минусовой температуре. Такие присадки не дают воде в составе бетона замерзать и превращаться в лед. Самые дешевые и распространенные примеры такой добавки – это хлориды натрия и кальция, которые также применяются в качестве антигололедных реагентов на улицах города. Но их нельзя использовать в сочетании со стальной арматурой, поскольку хлориды вызывают коррозию металла.


Больше узнать о химических присадках, которые используют для изменения свойств бетона, вы можете в статье Виды добавок для бетона.

Мы рассмотрели компоненты, которые входят в состав плотного бетона. В продолжении статьи мы подробнее остановимся на достоинствах и недостатках этого материала.

Требования к исходным материалам

Состав тяжелого бетона имеет свои особенности:

1. Цемент. Для приготовления берется определенная марка цемента, например М300 или М600. За основу можно также взять портландцемент, он придает бетону максимальную прочность.

2. Вода. Чистая вода, без примесей кислот (органических или минеральных), жиров, позволяет сделать состав смеси более однородным, не нарушает баланс песка и добавок.

3. Чистый песок. Важно, чтобы песок не имел примесей глины. Глина в составе бетона ухудшает его свойства. Для тяжелых бетонов используется песок с крупными зернами, они позволяют сделать смесь более прочной.

4. Заполнитель. Он является ключевым показателем, который и определяет марку получившегося бетона. Для тяжелых бетонов используется заполнитель из горных пород, такой как щебень, гранит. Дополнительную прочность может придать мраморная крошка. Хотя цены на нее достаточно высокие, но коэффициент надежности при ее применении увеличивается в несколько раз. Диаметр зерен заполнителя достигает 7 см.

5. Добавки. Специальные добавки позволяют улучшить уже существующие характеристики бетонной смеси. Каждая добавка выполняет определенную функцию. Некоторые способны сократить срок застывания цемента и ускорить строительные работы. Другие обеспечивает дополнительную устойчивость к перепадам температур. Все добавки выбираются в зависимости от того какие цели преследуются в процессе строительства.

Где применяется тяжелый бетон?

Тяжелый бетон смело можно назвать самой распространенной разновидностью. Он используется во всех сферах, где необходим прочный и долговечный материал.

  • Строительстве

  • Дорожном строительстве

  • Благоустройстве

  • Инженерии

  • Производстве ЖБИ

  • Производстве мебели

  • Декоре


Тяжелый бетон – один из самых востребованных материалов в строительстве. Его используют как на промышленных, так и частных объектах. Из тяжелого бетона делают элементы зданий, которые будут подвергаться большим нагрузкам, воздействию влаги, солей.

Материал пригодится для таких видов работ:

  • Закладки фундаментов всех типов

  • Сплошных перекрытий между этажами

  • Сплошных стен

  • Балок и ригелей

  • Несущих колонн и конструкций

  • Столбиков забора

  • Фундамента под забором

  • Пола в гараже

  • Пола по грунту

  • Стяжки пола

  • Лестниц

  • Дренажных систем

  • Подушки под фундаментом

  • Гидроизоляционной отделки фундамента

  • Создания оснований под фундаментом

Для каждого вида работ может понадобится своя разновидность тяжелого бетона – на жидком стекле или гипсе, без крупного наполнителя или со специальными добавками.

Технология бетонирования в зимних условиях


1. Физические процессы и определяющие положения. Понятие «зимние условия» в технологии монолитного бетона и железобетона несколько отличается от общепринятого — календарного. Зимние условия начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5°С, а в течение суток имеет место падение температуры ниже 0°С.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цемен­том вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развива­ются значительные силы внутреннего давления, вызванные увели­чением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаи­вании замерзшая вода вновь превращается в жидкость и процесс гидратации цемента возобновляется, однако разрушенные структур­ные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается также образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пле­нок, которые благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя.

Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а также уменьшает его плотность, стойкость и долговечность.

Если бетон до замерзания приобретает определенную начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальную прочность, при ко­торой замораживание для бетона не опасно, называют критической.

Величина нормируемой критической прочности зависит от клас­са бетона, вида и условий эксплуатации конструкции и составляет: для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой—50% проектной прочности для В7,5...В10, 40% для В12,5...В25 и 30% для В 30 и выше; для конструкций с предвари­тельно напрягаемой арматурой —80% проектной прочности; для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию или расположенных в зоне сезонного оттаивания веч-номерзлых грунтов,—70% проектной прочности; для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой,—100% проектной прочности.