Материалы для конструктивных бетонов
Согласно ГОСТ 10178 Портландцемент. Шлакопортландцемент. Технические условия» маркировка цементов выглядит следующим образом:
ПЦ | ДО | Н | Пл | |
Б | ГФ | |||
1 – обозначение типа цемента (ПЦ, ШПЦ, ССПЦ – сульфато стойкий ПЦ);
2 – обозначение марки цемента (300, 400, 500, 550, 600);
3 – указатель вещественного состава цемента: ДО – в цементе отсутствуют минеральные добавки; Д5 и Д20 – 5% добавок и 20% добавок). В группе ШПЦ этого указателя нет.
4 – Н: цемент с нормированным минералогическим составом клинкера.
Б: быстротвердеющий цемент, т.е. с нормированной прочностью в 3-е суток не ниже 55% проектной.
5 – Пл: пластифицированный, т.е. в составе цемента пластифицирующие добавки.
ГФ: гидрофобизированный цемент- для бетонов с высокой морозостойкостью
Существуют тенденции в области развития нормативной базы цементной промышленности. Так с 01.03.2002 введен в действие ГОСТ 30744- 2001 на испытания цемента, гармонизированный с европейским стандартом EN 196-1, в котором предусмотрено использование для испытаний полифракционного песка по ГОСТ 6139. При замене песка на полифракционный фактическая активность цемента повышается ориентировочно на одну марку. Однако, испытания активности при В/Ц=0,5 вместо 0,4 приводят к снижению показателя прочности, так что фактически марка цемента в связи с изменением в стандартах практически не изменится. ГОСТ 30744 действует параллельно с ГОСТ 310.1- 310.4 и должен использоваться при поставках цементов по нормам EN 197-1.
С 01.09.2004 введен ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные», который предусматривает:
1.деление цементов по вещественному составу на 5 типов:
-ЦЕМ 1- ПЦ;
-ЦЕМ 2- ПЦ с минеральными добавками;
-ЦЕМ 3- ШПЦ;
-ЦЕМ 4- ППЦ ( пуццолановый ПЦ);
-ЦЕМ 5- композитный цемент.
2. нормирование прочности только по классам по прочности: 22,5;32,5;42,5;52,5;
3. нормирование прочности в 2 и 7( для классов 22,5 и 32,5), и 28 суточном возрасте;
4. изменения в методике определения некоторых показателей назначения.
Указанные изменения в стандартах на цемент способствуют «сближению» показателей качества продукции, производимой в различных странах. Один из ключевых моментов в оценке качества- методики определения показателей качества продукции. Введение ГОСТ 30744 устанавливает для цементов, производимых отечественной промышленностью, такие же методы оценки показателей качества, какие приняты в странах Европы.
РАСЧЕТ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА
Расчет состава тяжелого бетона выполняется с целью определения рационального соотношения между компонентами бетонной смеси.
В основу расчета положен:
1. Принцип абсолютных объемов, т.е. утверждения о том, что в единице объема бетонной смеси в уплотненном состоянии содержатся объемы компонентов смеси и больше ничего;
2. Эмпирические зависимости. Расчет состава производителя на 1м3 бетона в уплотненном состоянии.
Фундаментальный закон прочности:
Rp=R0(1-F)xформула Бальшина,
где х>1
Rо- прочность материала при условно нулевой пористости.
Rp- прочность бетона при пористости Р.
Х- показатель степени (для бетона Х5≈3)
Р- величина пористости.
Зависимость прочности материала от величины пористости выглядит следующим образом:
P |
R |
Упрощенный механизм формирования пористости бетона:
ρ = 3,15 г/ см3 |
ц |
ист |
1. Возьмем 1 грамм цемента и воды 0,25 грамм
V = 1/3,15=0,317 см3 |
ц |
V = 0,25/1=0,25 см3 |
воды |
2. Тогда суммарный объем веществ 0,567 см3 ( Vц + Vводы)
3. Масса продуктов образования (или гидратации): 1 г + 0,25 г = 1,25 г
ц в
истинная плотность гидратированного цемента = 2,443 г/см3
V=m/ρ=1,25/2,443=0,512 (см3)
4. Объем нового образования меньше объема реагирующих веществ: 0,567 см3 > 0,512 см3. Это явление называется КОНТРАКЦИЯ или СТЯЖЕНИЕ.
Возьмем цемент 1 г , воды 0,4 г.
Больше 25% химической воды цемент связать не может, поэтому V=0,512 см3 остается неизменным.
ПОРИСТОСТЬ – это любое пространство, не заполненное твердой фазой.
V = 1/3,15=0,317 см3 |
ц |
V =0,40 см3 |
воды |
V = 1,25/2,443=0,512 см3 |
ц |