Požadavky na kvalitu betonu jsou stanoveny v závislosti na jejich účelu a provozních podmínkách, které se vyznačují pevností, průměrnou hustotou, elasticko-plastickými vlastnostmi.Vlastnosti těžkého betonu jsou regulovány. v GOST 26633-91 „těžký a jemnozrnný beton, technické podmínky“ Hlavní ukazatele kvality jsou: 1) pevnost v tlaku a v tahu. 2) mrazuvzdornost 3) voděodolnost Pevnost betonu v návrhovém stáří je charakterizována třídou betonu z hlediska pevnosti v tlaku a osového tahu.
6. Základní vlastnosti těžkých betonů. Třída (značka) betonu. Vztah mezi třídou betonu a pevností betonu ve stáří 28 dní.
třída beton je jedna z normovaných hodnot jednotné řady daného ukazatele kvality betonu, akceptovaná s garantovanou jistotou P = 0.95. Pro těžký beton byly stanoveny třídy pevnosti v tlaku (B3.5; B7, B10 .. B60) Před zavedením GOST 26633-91 je pevnost těžkého betonu charakterizována jakostí. Značka- pevnost v tlaku kostek o hraně 15 cm, vytvrzení v H, U, při t = 20 C a vlhkosti více než 90 %. Vztah mezi značkou a třídou je určen vzorcem: B = R (1-1.64V) kde V je variační koeficient = 0.135 R = B / 0.728 Analýza vzorce pro vztah mezi pevností betonu a třídou ukazuje, že pro stejná třída betonu, čím nižší je variační koeficient, tím vyšší je pevnost betonu ve stáří 28 dní. Axiální pevnost v tahu betonu charakterizují třídy Bt(0.8:1.2. 4 MPa).
7. Mrazuvzdornost betonu, stupeň mrazuvzdornosti.
schopnost betonu ve stavu nasyceném vodou odolávat opakovanému střídavému zmrazování a rozmrazování. Kvantitativní hodnocení mrazuvzdornosti je počet cyklů, při kterých je ztráta hmotnosti vzorku menší než 5 % a jeho pevnost se sníží maximálně o 25 %. .. Podle mrazuvzdornosti jsou stanoveny následující třídy (Ф50,75,….1000)
8. Vodotěsnost betonu. Vodotěsné třídy.
schopnost betonu nedovolit vodě pod tlakem procházet jeho tloušťkou. Následující značky se vyznačují voděodolností W(2,4,…..20)
9. Smršťování a bobtnání betonu Vliv exotermického tepla cementu na kvalitu betonu při tvrdnutí.
betony na hydraulických pojivech, s výjimkou betonu na nesmršťovacích a expandujících cementech, při tvrdnutí na vzduchu zmenšují objem, tedy podléhají smršťování. Při tvrdnutí ve vodě se objem betonu zpočátku mírně zvětšuje, dochází k bobtnání a následně při tvrdnutí na vzduchu ke smršťování.Střídavé vlhčení a vysychání betonu vede naopak ke střídavému bobtnání a smršťování a bobtnání deformace je mnohem menší než smršťovací deformace. Tyto procesy jsou pozorovány jako výsledek objemových změn v cementovém kameni. Smršťování má blednoucí povahu. Nejvýraznější je první den tuhnutí a činí asi 70 % měsíční hodnoty. Celkové smrštění betonu na bázi běžného portlandského cementu je 0,3-0,5 mm na 1 m délky. Zvyšuje se s rostoucí spotřebou cementu, jemností mletí a používáním belitových cementů. Kamenivo snižuje smršťování betonu.Vytvrzování cementu – doprovázené uvolňováním tepla. Je nutné vzít v úvahu jak absolutní množství uvolněného tepla, tak průběh procesu uvolňování tepla v čase. Pokud se teplo uvolňuje velmi pomalu, obvykle nezpůsobuje škodlivé účinky. Pokud tento proces probíhá poměrně rychle a vývin tepla je výrazný, pak je obtížné tento cement použít pro stavbu masivních konstrukcí. V konstrukcích z masivního betonu (s velkým průřezem) se toto teplo dlouhodobě zadržuje hluboko ve hmotě, což způsobuje dosti velký nárůst teploty a pomalý pokles. Vysvětluje se to tím, že přestup tepla do vnějšího prostředí je zde ztížen značnou tloušťkou hmoty a rychlým tempem betonáže (mechanizované pokládání velkých mas betonu). V důsledku toho vzniká teplotní rozdíl mezi vnitřní a vnější částí konstrukce a vznikají škodlivá vnitřní pnutí, která mohou způsobit vznik trhlin ve ztvrdlém betonu. To vede k porušení jeho monolitické povahy. Čím rychleji cement hydratuje, tím rychleji a více tepla se uvolňuje. Cementy s vysokým obsahem trikalciumsilikátu a hlinitanu uvolňují rychleji teplo než cementy s vysokým obsahem dikalciumsilikátu a tetrakalciumhlinitoferitu. Pro snížení teploty tvrdnoucího masivního betonu spolu s použitím nízkovýhřevných cementů usilují o snížení spotřeby cementu na 1 m 3 betonu; Uchylují se také k umělému ochlazování kladeného betonu.Žádoucí je výrazné uvolňování tepla během zimní výstavby, protože to usnadňuje výrobu betonových prací.
Beton jako materiál pro železobetonové konstrukce musí mít potřebné vlastnosti: pevnost, adhezi, hustotu pro ochranu výztuže před korozí.
V závislosti na účelu železobetonových konstrukcí musí beton splňovat zvláštní požadavky:
-mrazuvzdornost – vnější konstrukce;
– tepelná odolnost – při vystavení vysokým teplotám;
– odolnost proti korozi – při použití v agresivním prostředí.
Beton se dělí podle následujících vlastností:
– hutný, na bázi cementového pojiva s vyplněním všech dutin;
– velkoporézní, prostor mezi plnivem není zcela obsazen
pro pojiva – s nízkým obsahem písku a bez písku;
– porézní – pórovitost tvořená umělými pěnami
nebo plynotvorné přísady;
– buněčný – s uměle uzavřenými póry.
b) podle průměrné hustoty: zvláště těžké – 2500 XNUMX kgf / m 3 ;
těžký – = 22002500 XNUMX kgf / m 3 ;
lehká váha – = 18002200 XNUMX kgf / m 3 ;
plíce – = 5001800 XNUMX kgf / m 3 .
c) podle typu kameniva: – husté kamenivo;
– speciální plniva pro biologické
radiační ochrana, chemická odolnost.
d) podle složení zrna: – hrubozrnné;
e) podle podmínek kalení: – přirozené kalení;
Stručně řečeno, pro nosné konstrukce se používá následující odstupňování:
-těžký beton – beton s hutnou strukturou na hutném kamenivu, hrubozrnný na cementovém pojivu, za jakýchkoli podmínek tvrdnutí;
-jemnozrnný beton – beton s hustou strukturou apod.
– lehký beton – beton s hutnou strukturou na porézním kamenivu, hrubozrnný, cementové pojivo, jakékoliv podmínky tuhnutí.
Husté kamenivo: drcený kámen, žula atd.
Porézní kamenivo: expandovaná hlína, struska atd.
Betonová konstrukce. Struktura betonu je prostorová mřížka z cementového kamene, vyplněná zrnky písku a drtí, prostoupená velkým množstvím pórů a kapilár. Beton obsahuje všechna tři média – pevná, kapalná a plynná.
Cementový kámen se zase skládá z elastického krystalického kameniva a jeho vyplňující viskózní hmoty – gelu. To dává betonu elasticko-plastické vlastnosti.
Pevnost betonu. Hlavními vypočítanými ukazateli pevnosti betonu, které se používají při výpočtech, jsou vypočtené hodnoty odolnosti betonu vůči osovému tlaku a osovému napětí.
Beton je heterogenní materiál a jeho pevnost závisí na mnoha faktorech, z nichž nejdůležitější jsou:
– doba a podmínky vytvrzování;
-typ napjatého stavu;
– tvar a velikost vzorků.
Síla se postupem času zvyšuje – nejintenzivnějších je prvních 28 dní, pak se proces zpomaluje. Urychlit tvrdnutí betonu – teplota, vlhkost, tlak.
Kubická pevnost betonu R – tlaková napětí, při kterých dochází k destrukci betonových kostek o rozměrech 15x15x15cm.
Prizmatická pevnost betonu Rb – hodnota přímo používaná ve výpočtech – tlakové napětí, při kterém se betonový hranol standardních rozměrů 15 x 15 x 60 cm zbortí (Rb 0,75 R).
Pevnost v tahu Rbt získané zkouškou tahem.
Pevnost betonu při dlouhodobém zatížení – beton se porouchá při napětí menším než Rb . Omezit Rb,l 0,9Rb .
Pevnost betonu při opakovaném opakovaném zatížení – v důsledku kumulace poškození při opakovaném opakovaném zatížení klesá pevnost betonu. Mez výdrže Rr závisí na počtu cyklů, na asymetrii cyklu – poměru maximálních a minimálních napětí.
Při změně teploty na 100 0 C se vlastnosti betonu prakticky nemění.
Při změně teploty na 250-300 0 C dochází ke znatelnému poklesu pevnosti. To platí zejména pro beton nasycený vodou – intenzivně dochází k vysychání, tvorbě mikrotrhlin a destrukci.
Při teplotách nad 300 0 C se mění objemové deformace kameniva a cementového kamene, při jejich styku vznikají napětí a dochází k praskání cementového kamene.
