litceysel.ru
добавить свой файл
1 2 3

Полный остаток на сите

0,63, % по массе.


Модуль крупности

Крупный

более 50

более 2,5

Средний

30….50

2,5….2,0

Мелкий

10….30

2,0….1,5

Очень

менее 10

1,5….1,0



Мелкие заполнители должны иметь среднюю плотность зерен (абсолютную плотность) от 2200 до 2800 кг/м3.

Песок отличается от крупного заполнителя способностью увеличивать свой объем и уменьшать объемную массу при изменении влажности от 0 до

20-25%.

Лекция 4

Крупный заполнитель


В качестве крупного заполнителя используют щебень из природного камня,

природный гравий, щебень из гравия, щебень из отходов горнообогатительных предприятий, щебень из шлаков.


Щебень - получают дроблением горных пород.Зерна щебня угловатые,

поверхность шероховатая, что позволяет им хорошо сцепляться с

цементным камнем.

Гравий - природный рыхлый материал, состоящий из зерен окатанной


формы с гладкой поверхностью.Сцепление таких зерен с

цементным камнем хуже, чем зерен щебня, поэтому для бетонов

высоких классов (В30 и выше) следует применять щебень, а не

гравий.


Более полно отличия гравия от щебня сведены в таблице ниже:



Гравий

Щебень

1

Природный рыхлый материал

Получают путем дробления горных пород

2

Окатанная форма, гладкая поверхность

Форма угловатая, шероховатая поверхность

3

Плохое сцепление с цементным камнем

Хорошее сцепление с цементным камнем

4

Используют для приготовления обычных бетонов

Используют для бетонов высоких классов


5

Прочность косвенно определяется по дробимости

Прочность характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности исходной горной породы




6

Содержание зерен слабых пород не должно превышать 10% по массе для бетонов всех классов

Содержание зерен слабых пород не должно превышать по массе :

5% для бетонов классов В45 и В40

10% для бетонов классов В20,

В22,5, В25, В30

15% для бетонов классов В15 и

ниже




Щебень

Гравий


Плотность исходной горной породы крупного заполнителя должна быть от 2000 до 2800 кг/м3.


Размеры зерен щебня и гравия – от 5 до 120 мм.Для бетона массивных гидротехнических сооружений допускается применять щебень размером до 150 мм.


Гранулометрический состав крупного заполнителя определяется просеиванием навески (не менее 10 кг) через набор стандартных сит с размером отверстий 120 мм, 80 мм, 40 мм, 20 мм, 10 мм, 5 мм. При этом устанавливается наибольшая крупность заполнителя, которая может быть 10 мм, 20 мм, 40 мм, 80 мм, 120 мм.


Содержание пылевидных и глинистых частиц в гравии и в щебне из гравия не должно превышать для бетонов всех классов 1%.Для щебня это зависит от исходной горной породы и класса бетона.

Прочность исходной горной породы щебня должна быть не менее чем в два раза выше класса бетона.прочность гравия косвенно определяется по дробимости.


Марки гравия должны быть не ниже :


Др 16 – для бетона В22,5 и ниже

Др 12 – для бетона В25

Др 8 – для бетона В30


Прочность щебня характеризуют маркой,соответствующей пределу прочности исходной горной породы при сжатии и которую можно определить по дробимости щебня при сжатии в цилиндре.


Содержание зерен слабых пород (прочность исходной горной породы до 20 МПа) в щебне из природного камня не должно превышать по массе :


5% для бетонов классов В45 и В40,


10% для бетонов классов В20, В22,5, В25, В30,


15% для бетонов классов В15 и ниже .


Содержание зерен слабых пород в гравии не должно превышать 10% по массе для бетонов всех классов.

Морозостойкость крупных заполнителей должна быть не ниже нормированной марки бетона по морозостойкости.


Расчет состава бетонной смеси


Исходные данные, необходимые для расчета:


1) Rб/Rц = 0,4 – 0,6 или Rц ≈ 2 Rб


2) ОК (осадка конуса)


3) Модуль крупности песка, Мк


4) Наибольшая крупность щебня


ρц = 3,1 кг/дм3

ρк = 2,7 кг/дм3

ρп = 2,65 кг/дм3

ρв = 1 кг/дм3

ρнк = 1,53 кг/дм3

ρнп = 1,55 кг/дм3


ρнц = 1,3 кг/дм3


Для обычных бетонов:


Rб = ARц(ц/в – 0,5 )


где


в/ц = 0,4 – 0,7


Rбтребуемая прочность бетона , кгс/см2


Rц - Марка или активность цемента , кгс/см2


АКоэффициент, зависящий от качества заполнителей :

А = 0,65 для высококачественных заполнителей

А = 0,6 для рядовых заполнителей

А = 0,55 для заполонителей низкого качества


Rб = ARц(ц/в – 0,5 )


RбRц = ц/в – 0,5

RбRц + 0,5 = ц/в

(Rб + 0,5 Rц) : АRц = ц/в

в/ц = АRц : (Rб + 0,5 Rц) -------- (1)



Для высокопрочных бетонов:


Rб = АRц + (ц/в + 0,5 )


Где


в/ц > 0,4


А = 0,43 - для высококачественных заполнителей

А = 0,4 - для рядовых заполнителей


в/ц = АRц : (Rб - 0,5 Rц)

Втабл - расход воды , определяемый по таблице

Вп - водопотребность песка по рисунку.


Расход воды В (кг) рассчитывают вводя поправку на водопотребность песка:


В = Втабл + (Вп – 0,7)×5 --------------- (2)


Данная формула учитывает изменение расхода воды при использовании песков с водопотребностью, отличающейся от 7% (поправка на расход воды в бетонной смеси состаляет 5 кг на каждый процент изменения водопотребности песка)


Ц = В/(в/ц) ------------------ (3)


Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется меньше допускаемого (табл. 5), то следует увеличить его до требуемой нормы , при этом сохранив прежнее в/ц . Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента.


Расход заполнителей определяют, принимая во внимание следующее :

а) Объем плотно уложенного бетона, принимаемый в расчете равным 1 м3 или 1000 л , без учета воздушных пустот , слагается из объема зерен мелкого и крупного заполнителей.



Это выражается уравнением абсолютных объемов :


(ц/ρц) + (в/ρв) + (п/ρп) + (К/ρк) = 1000 --------------- (4)


б) Пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены

цементно- песчаным раствором с некоторой раздвижкой зерен :


(ц/ρц) + (в/ρв) + (п/ρп) = (К/ρн×к) ×αк×Кр×з ------------- (5)


Где


ц, в ,п ,к - расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя (кг)

ρц , ρк , ρп , ρв - плотность этих материалов (кг/дм3)


ρн×к - насыпная плотность крупного заполнителя (кг/дм3)


αк - пустотность крупного заполнителя в насыпном состоянии в долях

единицы объема, вычисляя по формуле :

αк = 1 – (ρн×к/ ρк)



Кр×з - безразмерный коэффициент раздвижки зерен крупного заполнгителя

цементно – песчаным раствором.


Решая совместно уравнения (4) и (5),

получим формулы для определения расхода крупного заполнителя (К, кг):


К = 1000 / ((αк × Кр×з )/ ρн×к + 1/ρн×к ------------------ (6)


и песка (П,кг):

П = ( 1000 – ( (ц/ρц) + (в/ρв) + (К/ρк) ) ) × ρп


Значение коэффициента раздвижки зерен в формуле (6) находится с учетом заданного показателя удобоукладываемости бетонной смеси. Если смесь жесткая, Кр×з принимают равным 1,05 …. 1,15 , а в среднем 1,1. Чем больше показатель жесткости Ж , тем меньшим должно быть значение Кр×з.


1 кг/м3 = 1/103 кг/дм3


2700 кг/м3 = 2700 × 1/103 кг/дм3 = 2,7 кг/дм3


Для пластичных бетонных смесей , характеризуемых осадкой конуса ОК,

значения Кр×з определяют в зависимости от объема песка. Вначале рассчитывают абсолютный объем цементного теста Vцт по формуле :


Vцт = ц/ρц + ц/ρв ---------------------- (8)


Далее по рис находят начальные значения коэффициента раздвижки Кр×з и корректируют его с учетом водопотребности песка:


Кр×з = К’р×з + (7 –Вп) ×0,03


На этом заканчивается расчет начального состава бетона. Расходы цемента, воды, крупного и мелкого заполнителя записывают отдельно.


Добавки для бетонов


Для регулирования и улучшения свойств бетонной смеси и бетона, снижения расхода цемента и энергетических затрат применяют химические добавки.


В зависимости от назначения (основного эффекта действия) добавки разделяются на :


1.Регулирующие свойства бетонных смесей:

Пластифицирующие, стабилизирующие, водоудерживающие, улучшающие

перекачивание смесей по трубам, замедляющие схватывание при

температуре воздуха 20±2 С, ускоряющие схватывание на 25% при

температуре воздуха 20±2 С, поризирующие для легких бетонов.


2.Регулирующие твердение бетона:

Замедляющие твердение бетона, ускоряюшие твердение.


3.Повышающие прочность и (или) коррозийную стойкость, морозостойкость,

снижающие проницаемость бетона:

Водоредуцирующие, кольматирующие (повышают марку по


водонепроницаемости бетона), газообразующие, воздухововлекающие,

ингибирующие коррозию стали.


4.Придающие бетону специальные свойства:

Противоморозные, гидрофобизирующие.


Виды и количество добавок уточняют опытным путем.

Свойства бетонной смеси


Бетонная смесьсмесь вяжушего, заполнителей и воды до сватывания и затвердения – пластичный, подвижный материал.


Степень пластичности и подвижности различных бетонных смесей неодинаковая.


Бетон высокого качества , прочный и долговечный, может быть получен только при хорошем уплотнении смеси, а это зависит от степени подвижности и пластичночти бетонной смеси.


Пластичность характеризуется связностью смеси, способностью ее формироваться без разрывов и расслаивания.

С пластичностью связаны подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси.


Подвижностьспособность бетонной смеси растекаться , укладываться с сохранением видимой однородности под действием собственного веса. Степень подвижности определяется с помощью стандартного конуса.


Определение подвижности:


Форму-конус заполняют бетонной смесью в 3 приема, уплотняют плотно штыкованием, затем форму поднимают и ставят рядом с бетонной смесью.

Затем по линейке измеряют, на сколько относительно формы-конуса смесь стала ниже (см рисунок ниже).




Линейка

Бетонная смесь, если она подвижна, оседает под действием собственного веса, жесткие смеси осадки конуса не дают.


По подвижности различают смеси:


П-1 – 4 см и менее

П-2 – 5-9 см

П-3 – 10-15 см

П-4 – 16-20 см

П-5 – 21-25 см

Для особожестких, жестких и малоподвижных смесей определяют удобоукладываемость.



Удобоукладываемостьспособность смеси укладываться под действием уплотняющей нагрузки.


На подвижность и жесткость бетонных смесей влияет много факторов, например:


При увеличении водоцементного отношения (В/Ц) – увеличении количества воды при том же содержании цемента – подвижность увеличивается, прочность бетона при этом уменьшается.

При увеличении содержания цементного теста (при том же В/Ц) подвижность так же увеличивается из-за того, что тесто раздвигает зерна заполнителя, уменьшая трение между ними. При этом прочность бетона не изменяется.


На подвижность влияет и водопотребность цементного теста (кол-во воды для нормальной густоты цементного теста): чем она выше, тем меньше подвижность.


Определение марки и класса бетона


Прочностные свойства бетона оцениваются классами и марками, класс же бетона и марка зависят от его прочности на сжатие и растяжение.


Марка бетонапредел прочности на сжатие не 28 сутки.


Находится по формуле (1):


R28=P/F (кг/см2),


Где:

R28 – марка (кг/см2)

P –разрушающее давление (кг)

F – площадь кубика (см2)


Класс бетона(по прочности на осевое сжатие (в мПа) ) временное

сопротивление сжатию стандартных кубов с размером ребра

150 мм изготовленных из рабочей смеси, испытанных на 28

сутки при t 20±2 C и относительной влажности 95±5 %,

с учетом коэффициента статистической изменчивости α .

BR28×0,778 (мПа),


Где :

B – класс бетона (мПа)


Примечание : 1 кг/см2 = 10 мПа


Таким образом, из определения становится понятно, что для выяснения класса бетона готовят бетонные образцы в виде кубов, имеющих размер ребра 100, 150, 200, 300 мм.


Так как за стандартный образец для испытаний принят куб со стороной 150 мм, то результат, полученный при испытаниях нестандартных кубов, умножают на коэффициент статистической изменчивости α , равный 0,91 , 1 , 1,05 , 1,10 для кубов со стороной 100, 150, 200, 300 мм соответственно.


То есть, если для куба со стороной 150 мм сопротивление будет (мПа), то для куба со стороной 200 мм - 1,05R (мПа).


Смотрите соответствие α различным размерам сторон в таблице ниже:


Размер ребра куба (см)

α

7,07×7,07×7,07

0,85

10×10×10

0,91

15×15×15

1

20×20×20

1,05


30×30×30

1,10


Для тяжелого установлены следующие классы бетона по прочности при сжатии : В3,5 , В5 , В7,5 , В10 , В12,5 , В15 , В20 , В25, В30 , В35 ,

В40, В45 , В50 , В55 , В60 (не менее, соответственно, от 3,5 до 60

МПа или от 35 до 600 кг/см2).


Испытание бетонных кубов производится на гидравлическом прессе.

Испытание куба на прессе





Разрушение

бетонных кубов во время испытаний:





Образцы перед испытанием взвешивают для определения их обьемной массы и измеряют с точностью до 1мм. Рабочую площадь сечения образца определяют по размерам на середине его высоты.

Мощность пресса, на котором производят испытания, должна быть не менее чем на 1/4 больше ожидаемого общего давления на образец. Например, если ожидаемая прочность бетона 400 кг/см2 (40 МПа), площадь сечения куба 100 см2, то разрушаюшее усилие составит 40000 кг. Значит, нужно проводить испытания на прессе мощностью не менее 50000 кг (50 т).

Образец устанавливают на плиту пресса строго посередине так, чтобы слои, горизонтальные при укладке бетона, были вертикальны, т. е. испытание ведется параллельно слоям укладки. Нагрузка при испытании должна возрастать со скоростью 2-3 кг/см2 в 1 с.

Предел прочности вычисляют по формуле (1).предел прочности определяется как среднее орифметическое от трех испытаний.

Если прочность бетона определяют не через 28 суток, а через n дней (при n больше 3-х), то его прочность на 28-е сутки можно приблизительно определить по формуле :

R28 = Rn lg 28÷lg n ,



Где:


R28 - прочность бетона после 28 суток твердения


nчисло суток твердения


Rn - прочность бетона после n суток твердения


Lg - десятичный логарифм


По прочности на осевое растяжение бетоны подразделяют на классы :

В0,8 , В1,2 , В1,6 , В2 , В2,4 , В2,9 , В3,2 (прочность на растяжение не менее от 0,8 до 3,2 мПа).


По морозостойкости тяжелый бетон делится на марки F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500 (не менее от 75 до 500 циклов замораживания и оттаивания).


По водонепроницаемости тяжелый бетон делится на марки W2, W4, W6, W8, W10, W12 (водонапроницаемость при давлении от 2 до 12 кг/см2).


Литература:


1. Т.Н. Акимова – «Лабораторный практикум по курсу «Строительные материалы».

2. Т.Н. Акимова, М.М. Манаева – «Бетоны».

Лекция

Органические вяжущие материалы


Органические вяжущие предсталяют собой группу природных или искусственных вязко-пластичных или жидких веществ, состоит из смеси органических высокомолекулярных соединений и их неметаллических производных, изменяющих свои свойства в зависимости от температуры.


Органические вяжущие материалы подразделяются на битумы и дегти,которые в свою очередь,делятся по своему происхождению:


а) Битумы – 1) Нефтяные б) Дегти – 1) Каменноугольные

2) Природные 2) Торфяные

3) Сланцевые 3) Древесные


Битумы органические вяжущие материалы, получаемые в результате

переработки органического сырья (нефти).



Дегти оганические вяжущие материалы, получаемые в результате переработки

тердого огрганического сырья( каменный уголь, торф, древесина).


Общие свойства:


  1. При t 80 – 160 C переходят в жидкоподобные текучие состояния, легко объединяются с каменным или другим строительным материалом.

  2. При понижении t до 20 -30 C загустевают, преобретают упруго-пластичные свойства, образуя вместе с каменным материалом достаточно прочный строительный материал типа «бетон».

  3. Водоустойчивы, обладают водоотталкивающими ,гидрофобными свойствами, химически стойкие и относительно морозоустойчивы.


Способы получения битумов:


  1. Остаточные битумы (остаток после переработки нефти)

  2. Окисленные битумы (так получают вязкие и твердые битумы)

  3. Компаундированные битумы (смешение остатков)



Чаще всего используются битумы, получаемые при переработке нефти, во время которой получают :


а) Первые светлые продукты (бензин, керосин)

б) масляные остаточные (мазут, гидрон)


По своим свойствам гидрон – жидкий битум (или сырье для получения вязких и твердых битумов).


Состав битумов :


Углерод ( C ) 80-87 % Сера ( S ) 2 – 5 %

Водород ( H ) 10 – 12 % Азот ( N ) до 3 %

Кислород ( O ) 5 -10 %


Лекция

Акустические материалы

Общие сведения

Звуки, вызываемые случайными причинами, не несущие полезной информации и мешающие тому или иному жизненному процессу, принято называть шумами. Ухо человека воспринимает колебания частотой 16-2000 Гц.

Воздушный шум возникает и распространяется в воздушной среде. Звуковые волны воздействуют на ограждающие конструкции, приводят их в колебательное движение и тем самым передают звук в соседние помещения, ограждаются и частично поглощаются ограждениями, а также проникают через них.


Ударный шум возникает и распространяется в ограждающих конструкциях при ударных, вибрационных и других воздействиях непосредственно на конструкцию.

Предельные значения уровня шума: для производственных помещений с речевой связью 80-85 дБ, административных помещений 38-71 дБ, больниц 13-51 дБ

Материалы и изделия характеризуются среднеарифметическим коэффициентом звукопоглощения в каждом из трех диапазонов частот.


Классификация частот

Наименование диапазона

Обозначение диапазона

Среднеарифметические частоты, Гц

Низкочастотный

Н

63; 125; 250

Среднечастотный

С

500; 1000

Высокочастотный

В

2000; 4000; 8000


Акустические материалы могут быть несгораемыми, трудносгораемыми и сгораемыми, должны быть влагостойкими, биостойкими, удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям и сохранять свои свойства в процессе длительной эксплуатации.

Акустические материалы принято подразделять в зависимости от назначения от назначения, структуры и свойств на звукопоглощающие, звукоизоляционные или прокладные и вибропоглощающие.


Звукопоглощающие материалы

Звукопоглощающие материалы и изделия предназначаются для применения в звукопоглощающих конструкциях с целью снижения уровня звукового давления в помещениях производственных и общественных зданий.

Звукопоглощение материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения а — отношение неотражаемой энергии, поглощенной поверхностью, к падающей энергии в единицу времени.

Классификация звукопоглощающих материалов производится по классам в зависимости от величины коэффициента звукопоглощение в диапазонах частот: первый класс — свыше 0,8, второй — от 0,8 до 0,4, третий класс — от 0,4 до 0,2 включительно.

Примером эффективных звукопоглощающих материалов являются минераловатные плиты на различных связующих, гипсовые и другие материалы.

Звукопоглощение материалов зависит от их толщины, расположения по отношению к источнику звука и других факторов. Для усиления поглощения звуковой энергии материалы дополнительно перфорируют.


Свойства звукопоглощающих материалов

Наименование материала и его плотность кг/см3

Предел прочности при изгибе, МПа

Габариты изделия, мм

Коэффициент перфорации,%

Коэффициент размягчения

Допустимая относительная влажность воздуха в помещении,%

Минераловатные акустические плиты, до 130

-

500х500х20

-

0,8

-

«Акмигран», «Акминит», 350-400

0,11

300х300х20

12-

13

0-0,5

70

Газосиликат, газобетон, «Силакопор», 150-300


0,15-0,2

450х350х45-25

-

0,2-0,6

70

Новые гидрофобизированные материалы, 150-300

Не менее 0,1

различные

-

0,9

100

Акустические экраны из сухой гипсовой штукатурки

Не менее 0,1-0,11

500х500х8

1000х500х8

10-

15

-

70

Акустические гипсовые плиты с минеральным звукопоглотителем, 500

0,12

600х600х8,5

12-

16

0,7

65

Перлитовые звукопоглощающие плит, 250-500

0,4-0,12

300х300х30

-

0,7

-

«Траверон» (США)

-

-

-

0,9

70

«Рокфон» (Швеция)

-

1000х600х80

-

-

70



<< предыдущая страница   следующая страница >>