Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
Профессионального образования
Самарский государственный архитектурно-строительный университет
Эссе
По курсу «Введение в специальность»
Тема: «Высокопрочные бетоны в современном строительстве»
Выполнил:
1 ноября 2015 г.
Студент 1 курса группы
факультета ПГС
Эссе принял:
________________________________
Доцент кафедры
«Металлические и деревянные
конструкции»»
В.А.Грачёв
Самара, 2015
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Эссе СФ 08.03.01 ПГС |
| Разраб. |
| Гридневский А. |
| Провер. |
| В.А.Грачёв |
| Реценз. |
| Ф.И.О. |
| Н. Контр. |
| Ф.И.О. |
| Зав. каф. |
| И.С.Холопов |
| Тема: «Высокопрочные бетоны в современном строительстве» |
| Лит. |
| Листов |
| СамГАСУ кафедра МДК |
Введение. 3
1 Изобретение бетона и высокопрочного бетона, а также применение в строительстве, их история 4
2 Технология приготовления высокопрочного бетона. 6
3 Классификация по ГОСТу высокопрочного бетона. 9
4 Строительные конструкции из высокопрочного бетона и применения их в современном строительстве 12
Выводы.. 16
Список литературы.. 17
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Введение Высокопрочные бетоны в современном строительстве
Применение высокопрочных бетонов все больше входит в практику современного строительства. Широкое распространение монолитного строительства привело к использованию подвижных и литых бетонных смесей. Одним из главных требований к бетонам из таких смесей является высокий класс по прочности на сжатие, так как этажность зданий постоянно увеличивается.
Высокопрочные бетоны находят применение при высотном домостроении, мостостроении, а также при возведении ответственных объектов. При отсутствии массового производства высокомарочного цемента, а также заполнителей повышенного качества получение высокопрочного бетона возможно только при максимальном вовлечении в гидратационные процессы минералов портландцемента, что может быть достигнуто путем химической активации твердеющей системы. В настоящее время имеется опыт применения высокопрочных тяжелых бетонов прочностью 90-110 МПа при строительстве комплекса «Федерация» [6]. В основе технологии производства таких бетонов лежат отечественные модификаторы серии МБ, а в качестве заполнителей использовали кварцевый песок и щебень из изверженных пород. Отсутствие крупного заполнителя является для многих регионов России проблемой в случае производства высокопрочного бетона, одним из путей решения которой является разработка высокопрочных песчаных бетонов.
Цель работы – анализ особенностей высокопрочных бетонов в современном строительстве.
Задачи:
1 Рассмотреть историю возникновения бетона.
2 Рассмотреть технологию производства высокопрочных бетонов.
3 Дать классификацию высокопрочных бетонов.
4 Выделить основные сферы применения высокопрочных бетонов.
В работе использовались методы анализа и синтеза. Для написания работы было использовано 7 источников.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1 Изобретение бетона и высокопрочного бетона, а также применение в строительстве, их история Высокопрочные бетоны в современном строительстве
В современном мире мы окружены бетонными зданиями и конструкциями. Высокопрочный, звукоизолирующий и температурно-устойчивый материал стал частью нашей жизни. История его изобретения полна проб и ошибок, кропотливого труда и напряженной работы человеческой мысли, периодов забвения и популярности.
Само слово «бетон» французского происхождения, оно стало впервые употребляться в XVIII веке во Франции. До этого водно-цементный раствор именовался по-разному.
Согласно находкам археологов, появилось первое подобие современного бетона около 10 000 лет назад. В то же время утверждать о повсеместном применении бетона будет слишком наивно: подавляющее большинство находок являются лишь элементами каких-то незначительных конструкций, что указывает на то, что бетон в капитальном строительстве сооружений изначально не применялся [4, c. 57].
Стремление получить бетон с возможно более высокой прочностью присуще строительной науке с момента ее основания. Но впервые термин «высокопрочный бетон» был введен в 1929 г. в Америке, где для высотного строительства исследовались новые составы бетонов и где в лабораторных условиях еще в 30-е годы были получены бетоны, прочность на сжатие которых достигала 130 МПа. В Европе, в частности в ФРГ, первые высокопрочные бетоны были получены в 40-е годы, опять же в лабораторных условиях. И если в 1966 г. была достигнута прочность 140 МПа в лаборатории, то в 1988 г. уже в промышленных условиях производились тюбинги из бетона В85.
Первые высокопрочные бетоны получали, применяя жесткие смеси, особые способы уплотнения, автоклавное твердение. Поскольку было установлено, что в бетоне самым слабым элементом является цементный камень, прочность которого напрямую зависит от водоцементного отношения, то понизить это отношение сколько возможно представлялось вполне естественным стремлением. При В/Ц=0,4 можно исходить из того, что вся вода будет вовлечена в реакцию гидратации цемента, что воспрепятствует образованию капиллярных пор в цементном камне. При дальнейшем понижении В/Ц отношения не вступивший в реакцию «излишний» цемент служит высокопрочным микрозернистым наполнителем, что еще больше повышает прочность бетона. Однако такая «полусухая» смесь в условиях стройплощадки не поддается обработке, и, чтобы повысить удобоукладываемость смеси, приходится добавлять «лишнюю» воду.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Высокопрочные бетоны в современном строительстве |
Два решающих фактора привели к применению в 70-е годы ВБ в строительстве. Во-первых, это открытие в Японии и ФРГ того явления, что при добавлении в бетонную смесь органических соединений на основе нафталинформальдегида или меламинформальдегида значительно повышают ее подвижность. Во-вторых, была открыта кремнеземная пыль (микрокремнезем) как добавка в бетон. Частички этой пыли, имея размер в 30-100 раз меньший, чем у зерен цемента, заполняют пространство между этими зернами.
Этим достигается высокая плотность цементного камня и контактной зоны. К тому же кремнеземная пыль вступает в пуццолановую реакцию с окисью кальция, которая имеет невысокую механическую прочность. Получаемые в результате реакции кальция силикатогидраты дополнительно повышают прочность цементного камня.
В нашей стране к началу 70-х гг. прошлого века был осуществлен выпуск промышленных партий цемента марки 700, при весьма сложной его технологии. Поэтому его применение не вышло за рамки промышленных экспериментов. Примерно в это же время появляются суперпластификаторы. Они позволили получать высокопрочные бетоны более технологичными методами [7].
В последнее время открыты новые высокоэффективные синтетические пластификаторы, а наряду с кремнеземной пылью широко применяется зола-унос и доменные шлаки. Разработанные на сегодняшний день составы позволяют понизить В/Ц отношение до 0,3-0,25 и получать в промышленных условиях бетоны прочностью на сжатие свыше 140 МПа.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2 Технология приготовления высокопрочного бетона Высокопрочные бетоны в современном строительстве
Высокопрочный бетон тяжелый или мелкозернистый бетон классов по прочности на сжатие В60 и выше, приготовленный с применением вяжущего на основе портландцементного клинкера [2].
С точки зрения современной технологии, производство высокопрочного бетона сегодня не представляет принципиальных трудностей. Тем не менее, непременное достижение проектных качеств свежего и затвердевшего бетона, а также выбор технологически и экономически оптимального состава бетона требуют серьезной научной и практической подготовки.
Для производства высокопрочного бетона водоцементное отношение (отношение В/Ц) должно быть значительно ниже 0,4, за счет чего уменьшается пористость и повышается прочность матрицы цементного камня. На рисунке 1 показана принципиальная зависимость между пористостью и прочностью на сжатие цементного камня [4]. При минимальном отношении В/Ц и, следовательно, низком содержании воды в смеси удобоукладываемость бетона в реальных условиях достигается лишь за счет увеличения содержания вяжущего и особенно за счет добавления пластификатора. Зерна заполнителя должны обладать высокой прочностью и по возможности высоким модулем упругости. Также необходимо очень хорошее сцепление между зернами заполнителя и матрицей цементного камня. В данном случае превосходный результат достигается за счет добавления пуццолановых вяжущих.
К материалам, используемым для производства высокопрочного бетона, предъявляются повышенные требования, обеспечивающие получение бетоном нужных свойств при минимальных затратах сырья. Подбор состава бетона может корректироваться химическими добавками (наиболее эффективны пластификаторы).
Вяжущее высокопрочного бетона
В качестве вяжущего применяют пластифицированный, гидрофобный или обычный портландцементы, которые должны иметь наибольшую возможную активность и наименьшую нормальную густоту. Рекомендуются цементы, у которых нормальная густота цементного теста не более 25 — 26% и активность не ниже 500 — 600 [4, c. 60].
Высокопрочные бетоны наиболее целесообразно приготовлять на высокоактивных портландцементах (ВПЦ), которые выпускаются в настоящее время отечественной цементной промышленностью. Достаточно быстрое нарастание прочности в раннем возрасте позволяет сократить до минимума использование различного рода ускорителей.
.