【Ежедневная тема】【Версия для строительства 20160616】

Соотношение воды и цемента, прочность цемента, содержание газов, содержание глины в заполнителях, класс прочности заполнителей, методы выдержки, добавки

Основными факторами, влияющими на прочность бетона, являются: способ изготовления бетона, условия его отверждения и составляющие материалы, из которых он сделан. Соотношение воды к цементу, способ замешивания и метод вибрации при изготовлении бетона оказывают значительное влияние на его прочность. При соблюдении требований к работоспособности бетона можно снизить соотношение воды к цементу, что способствует повышению его прочности. Для твердого бетона целесообразно использовать миксер с принудительным перемешиванием, а для пластичного бетона — миксер с самопадающими лопастями. Уплотнение бетона с помощью вибрации позволяет повысить его прочность. Для сухого твердого бетона это способствует увеличению ранней прочности на 20–30%. Кроме того, такие методы, как вакуумное отсасывание воды, утрамбовка, давительная вибрация, центрифугирование и т. д., также способствуют повышению плотности бетона, а значит, и его прочности. Влияние процедур ухода на прочность обусловлено в основном тремя факторами: температурой условий ухода, сроком ухода и влажностью во время этого процесса. Чем выше температура затвердевания, чем дольше продолжительность процесса затвердевания и чем выше влажность во время этого процесса, тем выше прочность бетона. Среди всех материалов, входящих в состав бетона, прочность цемента имеет почти линейную зависимость от прочности самого бетона: чем выше прочность цемента, тем выше и прочность бетона. Заглушки оказывают определенное влияние на прочность бетона. Раздробленный камень, будучи в основном шероховатым и многогранным, обладает хорошей механической способностью к сцеплению, что позволяет повысить прочность бетона. Однако при увеличении соотношения воды к цементу этот эффект постепенно ослабевает. Чем выше содержание глины и органических веществ в заполнителе, тем сильнее снижается прочность бетона

Ответ: Класс прочности цемента и соотношение воды и цемента являются основными факторами, определяющими прочность бетона.

Составные материалы и соотношения. Влияние класса прочности цемента и соотношения цемента к песку. Влияние заполнителя. Добавки и наполнители. Условия ухода. Методы тестирования

Узнал: главным фактором является соотношение воды и цемента. Если у бетона, сделанного на стройплощадке, возникают проблемы с прочностью, это чаще всего связано с неправильным контролем этого соотношения. Конечно, если на заводе по производству бетона нет точных измерений, это также влияет на соотношение компонентов, что, в свою очередь, влияет на прочность бетона. Конечно, существуют также прочность бетона, содержание газов, содержание глины в заполнителях, класс прочности заполнителей, методы выдержки, условия испытаний и т. д

Факторов, влияющих на прочность бетона, много, и их можно свести к четырем основным категориям: состав материала, метод его изготовления, условия отверждения и условия проведения испытаний.

Факторы, влияющие на прочность бетона. 1. Прочность цемента и соотношение воды к цементу. Прочность цемента и это соотношение являются основными факторами, определяющими прочность бетона. Цемент является связующим компонентом бетона, и степень его прочности напрямую влияет на прочность самого бетона. При одинаковом соотношении компонентов чем выше прочность цемента, тем выше и прочность бетона. При использовании одного и того же цемента (одинакового вида и прочности) прочность бетона в основном определяется соотношением воды к цементу ； При условии полной компактности бетона, чем выше соотношение воды к цементу, тем больше пор в цементном камне, тем ниже его прочность. Кроме того, сила сцепления с заполнителями также уменьшается, в результате чего прочность бетона снижается. Напротив, чем меньше соотношение воды к цементу, тем выше прочность бетона. Между прочностью бетона на сжатие, соотношением воды и цемента и прочностью цемента существует следующая приблизительная зависимость: fcu=αafce(C/W—αb). Здесь C — количество цемента на кубический метр бетона, в кг ； W — количество воды на 1 кубический метр бетона, кг ； fcu — прочность бетона на сжатие через 28 дней, МПа ； fce — фактическая прочность цемента, МПа ； αa, αb — эмпирические коэффициенты, зависящие от вида заполнителя и т. д.; их значения необходимо определять путем экспериментов. Обычно принимаются следующие значения: для гравия: αa=0,46, αb=0,07. Для гальки: αa=0,48, αb=0,33. fce должен определяться путем испытаний. Когда невозможно получить точные значения прочности цемента, для оценки можно использовать следующую формулу: fce = γc · fce,k. Здесь fce,k — это значение класса прочности цемента, выраженное в МПа ； γc — коэффициент запаса по классу прочности бетона (обычно принимается равным 1,13). II. Влияние заполнителя. Состояние поверхности заполнителя влияет на адгезию цементного камня с заполнителем, что, в свою очередь, влияет на прочность бетона. Поверхность щебня шероховатая, сцепление высокое ； Поверхность камешков гладкая, сцепляемость небольшая. Следовательно, при одинаковом соотношении компонентов прочность бетона с гравием выше, чем прочность бетона с галькой. Максимальный размер зерен заполнителя также влияет на прочность бетона. Чем больше максимальный размер зерен заполнителя, тем ниже прочность бетона. Чем меньше доля песка, тем выше прочность бетона на сжатие; наоборот, чем выше доля песка, тем ниже прочность бетона на сжатие. III. Добавки и наполнители. Введение добавок в бетон позволяет придать ему свойства раннего и высокого прочности. Использование средств, способствующих раннему укреплению бетона, значительно повышает его прочность на ранних этапах ； Добавление суперпластификатора позволяет значительно снизить количество воды, необходимой для замешивания. При более низком соотношении воды и цемента бетон все равно хорошо формуется и уплотняется, что обеспечивает высокую прочность через 28 дней. Добавление добавок в бетон позволяет повысить плотность цементного камня, улучшить прочность сцепления между цементным камнем и заполнителями, а также повысить долгосрочную прочность бетона. Поэтому использование высокоэффективных средств снижения водности и добавок в бетон является необходимой технической мерой для получения бетона с высокой прочностью и отличными характеристиками. IV. Температура и влажность при уходе Затвердевание бетона является результатом гидратации цемента и его последующего затвердевания. Температура затвердевания оказывает значительное влияние на скорость гидратации цемента: при высокой температуре процесс первоначальной гидратации происходит быстрее, что способствует более высокой прочности бетона на ранних этапах. Высокая влажность обеспечивает необходимое количество воды для нормальной гидратации цемента, что способствует увеличению его прочности. При температуре ниже 20°C чем ниже температура затвердевания, тем ниже прочность бетона на сжатие. Однако в диапазоне от 20°C до 30°C температура затвердевания почти не влияет на прочность бетона на сжатие. Чем выше уровень влажности при хранении бетона, тем выше его прочность на сжатие; наоборот, чем ниже уровень влажности, тем ниже прочность бетона на сжатие. V. Время созревания: при нормальных условиях хранения прочность бетона увеличивается по мере увеличения времени созревания. В первые 7–14 дней прочность растет быстро, после 28 дней — медленно, а с течением времени прочность бетона продолжает увеличиваться. Влияние температуры на свойства бетона. Температура бетона определяется запасенной в нем тепловой энергией. Поскольку температура бетона отличается от температуры окружающей среды, между бетоном и окружающей средой происходит теплообмен. Изменения температуры свежего бетона обусловлены как увеличением температуры из-за гидратации цемента, так и теплообменом между бетоном и окружающей средой. Когда температура окружающей среды очень низкая, этот теплообмен быстро снижает температуру бетона. Для свежего бетона скорость снижения температуры определяет степень гидратации. Другими словами, чем быстрее снижается температура, тем медленнее растет прочность бетона. При преждевременном замерзании бетона его прочность больше не увеличивается. При этом количество свободной воды внутри бетона остается высоким, а напряжение от морозного вздутия после замерзания становится еще большим. В результате бетон легко разрушается. Причины снижения прочности бетона можно свести к трем основным факторам: ① При замерзании вода увеличивается в объеме на 9%. Чем больше свободной воды в бетоне, тем выше напряжение от морозного вздутия. Объем, увеличившийся из-за замерзания, после оттаивания не уменьшается, а сохраняется. Поэтому при замерзании свежего бетона его пористость значительно возрастает. Если пористость увеличится до 15. Нагрузка снизится на 10. Когда напряжения, возникающие в результате замерзания, становятся настолько велики, что приводят к появлению трещин, бетонная конструкция разрушается, и её прочность больше не увеличивается. ②Вокруг заполнителя существует слой воды или цементного раствора. При замерзании прочность этого слоя сильно снижается, и после оттаивания она не восстанавливается. Были проведены эксперименты: при полном потере прочности прочность всего материала снижается на 13%. ③В процессе замерзания и таяния происходит перенос воды. При замерзании, из-за низкой температуры на поверхности бетона, сначала замерзает вода; это создает давление, которое выталкивает воду вглубь бетона. В процессе растворения сначала растворяются внешние слои, при этом возникает большое внутреннее напряжение; это приводит к тому, что вода выталкивается к поверхности. Вода перемещается в обратном направлении, и из-за изменения объема воды меняется относительное положение составляющих бетона. Это может легко привести к появлению структурных трещин в бетоне, у которого прочность еще низкая. Первые несколько часов после заливки бетона — это самый опасный период, поскольку долговечность бетона может быть серьезно повреждена вследствие одного-двух циклов замерзания и оттаивания. В ходе наблюдений было установлено, что если дать свежему бетону некоторое время на остывание, чтобы он достиг определенной прочности, то можно избежать повреждений от мороза. Это привело к появлению понятия критической прочности, необходимой для защиты бетона от морозного воздействия. Понятие критической прочности определяется как начальная прочность свежего бетона, которая может продолжать увеличиваться после замерзания и последующей термической обработки; при этом прочность достигает значения, превышающего 95% от проектного показателя. К моменту достижения критической прочности значительная часть воды, используемой при замесе бетона, уже входит в состав образовавшихся гидратов. В этот момент количество воды, способной замерзнуть, становится незначительным, а сам бетон уже обладает определенной прочностью и устойчивостью к замерзанию. В настоящее время концепция критической прочности уже широко **признана** и используется в стандартах. На самом деле при зимнем строительстве из бетона основные проблемы заключаются в следующих двух аспектах. ①Это предотвращает замерзание бетона. ②повышение прочности бетона, особенно на ранних этапах. Анализ причин снижения плотности бетона Падение плотности бетона является распространенной проблемой. Причины снижения падения конкрета многочисленны, и эти факторы взаимосвязаны. В основном это касается четырех аспектов: во-первых, цемент – виды минеральных компонентов, содержание различных минералов, уровень щелочей, степень измельчения, гранулометрический состав и т. д.; во-вторых, химические добавки – химический состав высокоэффективных средств снижения водности, молекулярная масса, степень связывания молекул, степень сульфирования, концентрация ионов-балансирующих средств, а также виды и количество замедлителей отвердевания; в-третьих, условия окружающей среды – температура, влажность, время транспортировки и т. д.; в-четвертых, соотношение воды к цементу в самом бетоне, момент добавления средств снижения водности, виды и пропорции добавляемых наполнителей.

Прочность цемента и соотношение воды к цементу являются основными факторами, определяющими прочность бетона. Цемент является связующим компонентом бетона, и степень его прочности напрямую влияет на прочность самого бетона. При одинаковом соотношении компонентов чем выше прочность цемента, тем выше и прочность бетона. При использовании одного и того же цемента (одинакового вида и прочности) прочность бетона в основном определяется соотношением воды к цементу ； При условии полной компактности бетона, чем выше соотношение воды к цементу, тем больше пор в цементном камне, тем ниже его прочность. Кроме того, сила сцепления с агрегатами также уменьшается, в результате чего прочность бетона снижается. Напротив, чем меньше соотношение воды к цементу, тем выше прочность бетона.