Dėka savo puikių savybių - отличному nustatytu pagal kraštinių atsparumo prie apie'емкостной tankio, didelio tankio ir patvarumo - высокопрочный betonas vis dažniau naudojami, sprendžiant įvairias praktines užduotis statybos. Pastaraisiais metais высокопрочный betonas buvo įtrauktas į normatyvinius statybos dokumentus Vokietijoje ir Europoje su присвоением atsparumo klasės iki C100, kad padėjo tvirtą pagrindą taikyti panašių betono.
Kalbant apie šiuolaikinės technologijos, gamybos высокопрочного betono šiandien yra esminių sunkumų. Tačiau už veiksmingą pasiekti dizaino savybių gaivaus ir затвердевшего betono, o taip pat pasirinkti, technologiškai ir ekonomiškai optimalią sudėtį betono reikalauja rimtų mokslo ir praktinio mokymo. Dar labiau tai susiję su gamybos ir taikymo сверхпрочного betono - сверхкоррозіонностойкого įtempto medžiagos, plyšių, kuri viršija 150 Mpa. Šiame straipsnyje aprašoma technologija, gamybos высокопрочных ir сверхпрочных betono ir pateikti pagrindines jų taikymo sritį.
Klasių stiprumo ir pagrindiniai principai gamyba
Pagal высокопрочным betonu mes suprantame gausūs бетоны atsparumo klasės aukščiau C55 (šis skaičius rodo, характерную plyšių выдержанного vandenyje betoninės cilindro aukštis-300 mm ir skersmuo 150 mm, būdamas 28 dienas). Vokietijoje ir Europoje sukurta standartus betono atsparumo klasės iki C100 [1, 2]. Betonas ant lengvas заполнителе taip pat galima изготавливать kaip высокопрочный betonas. Vokietijos ir europos standartų numatyti atsparumo klases nuo LC55 prie LC80.
Gamybos высокопрочного betono водоцементное santykis (santykis V / C), turėtų būti gerokai mažesnis nei 0, 4, dėl ko sumažėja пористость ir padidinamas atsparumas matrica цементного akmens. Kaip parodyta 1 paveiksle, esminis jų sąryšį tarp пористостью ir patvarumu suspausti цементного akmens [3]. Kai dėl minimalaus / T ir, todėl, mažas kiekis vandens mišinio удобоукладываемость betono realioje pasiekti tik didinant turinį'яжучого ir ypač pridėdama пластификатора.
Grūdų dydis, privalo turėti didelis stiprio ir didelio moduliu упругости. Taip pat reikia labai gera sukibimą tarp зернами dydis, ir matricos цементного akmens. Šiuo atveju puikus rezultatas yra pasiektas pridėdama пуццолановых'вяжущих.
Pradines medžiagas, sudėtis ir gamyba
Kaip'вяжущих gali употребляться iš esmės visi standartiniai tipai цементов. Renkantis cemento turėtų atkreipti dėmesį į šias pozicijas:
- Suderinamumas cemento ir пластификатора;
- Водопотребление arba smulkumas sumalkite;
- Pobūdžio nužudė stiprumo ir norimą reikšmę galutinio stiprumo;
- Pobūdžio šilumos paskirstymo procese гидратации atsižvelgiant į santykį statybos konstrukcijos.
Norėdami gauti didesnį pradinį tvirtumą, reikia naudoti портландцемент (CEM I). Praktiškai puikiai parodė save цементы klasės CEM I 42, 5 R, ypač tie, kurie mažai skiriasi turiniu трикальцію алюмината (C3A). Kaip rodo patirtis, jei gamybos negabaritinių elementų arba karštoje aplinkoje aplinkos tikslinga скомбинировать портландцемент ir шлакоцемент, taip pat pakeičiant vieną dalį портландцемента į золу-унос kam'akmens anglį. Vietos rezervavimo ženklai turi atitikti reikalavimus atitinkamas normas (Vokietijoje: DIN 4226 4. ). Svarbų vaidmenį vaidina atsparumas, водопоглощение (forma grūdų, гранулометрический sudėtis) ir reaktingumas (apsauga nuo šarminių reakcijų). Norint užtikrintai patekti į atsparumas више100 N / kubas. mm, rekomenduojama naudoti smulkus базальтовый, габбровий arba гранитный uolienos.
Kreivė гранулометрического sudėtis turėtų vykti tarp эталонными кривыми sijojimas A ir B pagal normas DIN 1045-2 [1] ir turėti kuo daugiau žemos klasės мелкодисперсных dalelių (<0, 125 mm) ir smulkaus smėlio (nuo 0, 125 iki 0, 25 mm). Skersmuo pasirodymo grūdų turėtų svyruoti, o nuo 8 mm iki 16 mm (pav. 2).
Kaip mineraliniai papildai gamybai высокопрочных betono naudojama: микрокремнезем, pelenai-унос kam'akmens anglies, метакаолін, нанокремнезем (кремниевая rūgštis) ir kam'yana miltų (кварцевая ir известняковая miltų). Микрокремнезем turi šiame kontekste ypatingą reikšmę: sferinės dalelės микрокремнезема, kurių skersmuo yra maždaug 0, 2 микрометра užpildo tuštumą tarp cemento dalelėmis ir padidinti sukibimą tarp зернами dydis ir цементным didžiausia sąskaita sunaikinti mažo kristalai портландіта (пуццолановый reakcija).
Обов'būtina sąlyga, kai изготовлении высокопрочных betono yra naudoti пластификаторов kaip cheminiai priedai. Neseniai anksčiau ypatingai populiarus patiko пластификаторы remiantis сульфонатов naftaleno ir меламина (veiksmas atliekamas dėl электростатического отталкивания vienodai заряженных jonai, paviršiaus dalelių, o taip pat dėl sumažėjusio paviršiaus įtempimo vandens). Pastaraisiais metais vis daugiau taikymas rasti esterių поликарбоксилата, kuri kartu su вышеназванными specialiuosius efektus turi papildoma nauda: struktūra макромолекул polimero, kurie скапливаются paviršiaus daleles, iš tikrųjų imasi funkciją распорок. Šiuo atveju kalbama apie erdvinių (стерическое) stabilizavimo. Palyginti su kitomis реагентами, net ir minimali dozė produktų pagrindu esterių поликарбоксилата suteikia atitinkamą разжижающее veiksmas ir prailgina laiką удобоукладываемости prie betono mišinio. Čia būtina atkreipti dėmesį į lėtėja гидратации cemento.
Kaip taisyklė, efektyvumą arba suderinamumas пластификатора su cementu ir тонкодисперсных pridedami prie betono mišinio, o taip pat dozavimas испытываются atliekant atitinkamus экспертиз.
Sudėtis
Sudėtis mišinio norėdami высокопрочных betono nustatomas pagal taikymo sritis ir yra specialaus tikrinimo. Lentelėje pateikiami pavyzdžiai составов mišiniai, skirtas betono atsparumo klasės C70 ir C80.
Gamybos ir kokybės užtikrinimo
Pagrindinis uždavinys gamybai высокопрочных betono mišiniai yra užtikrinti, kad pakankamai удобоукладываемости prie betono mišinyje ir per laikotarpį, numatyto statybos praktika. Norėdami tai padaryti, reikia:
- Nuolat kontroliuoja drėgmės ekrane;
- Didelis tikslumas dozavimo;
- Naudoti смесителей, kurie nesutampa su intensyvaus maišymo;
- Nustatyti įkrovos seka komponentų mišinio ir atitinkamos trukmės maišymas;
- Dirbdami su prekės betonu reikia atsižvelgti ir į laiką, kurio reikia transportavimo ir klojimo betono, ir соотносить jį pradedant твердения; jei reikia, pridėti замедлитель;
- Nustatyti taisykles daugiau дозировки пластификатора aikštelėje.
Удобоукладываемость betono tikrinamas atliekant atitinkamus bandymus realioje aplinkoje (maišymo, tiekimo, vamzdžių, vėliau prižiūrėti betonu). Norėdami высокопрочных betono ypač benzodiazepinai, высокоподвижные mišinio (dumblas kūgis su paraiška шокового poveikio 50... 65 cm), nes jie lengvai gali užblokuoti перекачке бетононасосом.
Priežiūra labai įtakoja kokybės betono. Pirmenybę reikėtų atiduoti drėgmės tvarkymo. Esant aukštų reikalavimų непроницаемости ir patvarumo elementų konstrukcijos trukmė priežiūros turi sudaryti ne mažiau kaip trijų dienų.
Siekiant išvengti klaidų gamybai, tiesimas ir priežiūra, po betonu, reikia sudaryti planą, kokybės kontrolės (PLG DIN 10452 [1], programą H), kuri apima:
- Kontroliuoti pusės kodas betono (выработка reikalavimus pradinių medžiagų, techninės įrangos charakteristikas prie betono mišinio ir затвердевшего betono; plėtros nustatytų parametrų ir leistinas nuokrypis);
- Kontroliuoti iš šono vartotojų betono;
- Veiksmai tuo atveju neleidžiamus nukrypimų nuo reikalavimų (pvz., atsisakymas priimti betono);
- Nustatyti atsakingieji asmenys.
Procesas затвердевания betono, аутогенная усадка
Dėl santykinai aukšto turinį cemento, naudojant микрокремнезема ir žemos водоцементному lyginant su высокопрочные бетоны kai затвердевании besivystančių tokios kokybės (lyginant su tradiciniais бетонами):
- Daugiau greitai нарастание temperatūros statybos konstrukcijos;
- Padidėjęs greitis vartojimo ir paspauskite select'susieti vandens procese гидратации;
- Spartus нарастание atsparumo pirmųjų dienų.
Trūkumas panašių betono lyginant su tradiciniais бетонами yra jų daugiau intensyviai аутогенная усадка. Sąvoka "аутогенная усадка" mes обозначаем keitimas kiekį, kuris yra nukentėję изотермических sąlygomis vyksta sraigtinius mėginio, помещенном į sandariai erdvę. Ji yra rezultatas chemijos susitraukimas ir, plačiąja prasme, siejama su "vidiniu высыханием" цементного akmens (kai dėl Į / Ts žemiau 0, 4 turinys vandens nepakanka, siekiant užtikrinti visavertės гидратации cemento). Аутогенная усадка jau pirmą kartą dienomis po бетонирования gali sukelti stipraus įtampos tempimui, todėl prie трещинам. Priešingai nei sausa susitraukimas аутогенную усадку neįmanoma sumažinti per išorinį odos betonu.
Efektyviausias būdas kovoti su įtrūkimų высокопрочных бетонах, вызванным аутогенной усадкой, yra vidinis priežiūra, nustatant tolygiai paskirstytos visame apie'apimties betono микровключений, kuriuose laisvą vandenį. Perspektyvi atrodo naudojimas полимеров (SAP), turintys didelės абсорбирующей sugeba ir atlikti svarbų vaidmenį diskai. Полимеры SAP įtraukiami į betonas kaip miltelių ir procesas, maišant sugeria vandenį, tokiu būdu sudarydami, todėl микроскопические vandens poras.
Pirmą kartą полимеры SAP buvo taikomi vidaus priežiūros 2006 m. sumontuojami polikarbonato FIFA prie чемпионату pasaulio Кайзерслаутерне. Contraption yra филигранную dizainą iš самоуплотняющегося армированного фиброй betono su patvarumu į suspaudimo cilindro 145 [6]. 3 paveiksle pavaizduoti paveikslėliai аутогенних усадочных deformacijų nuo galutinio grabus betono su druska SAP ir be jo. Vidinis priežiūra leido žymiai sumažinti аутогенную усадку, ne оказав tokiu atveju neigiamo poveikio удобоукладываемость betono (dumblas cone - 780 mm), o taip pat jo plyšių ir lenkimui.
Mechaninės savybės
Высокопрочные бетоны žymiai greičiau įgyja jėgų, nei tradicinių бетоны. Dėl šios priežasties yra mažas nepraleidžiantis vandens цементное santykis, o taip pat aktyviau kaitimą dėl greitai гидратации ir aukšto turinio cemento. Нарастание atsparumas tempimui ir modulio упругости laiko vyksta dar greičiau, nei augimo stiprumo suspausti. Atitinkamai padidinti atsparumo klasės betono susitraukimo sumažėja prieaugis betono atsparumo tempimui.
Высокопрочные бетоны skiriasi labiau хрупкостью, palyginti su tradiciniais бетонами [7], kad dėl jų daugiau гомогенной struktūros, skirtingai nuo betono įprasta stiprumo. Jie sparčiai plinta visoje struktūroje, kuri veda prie švietimo плоскостных изломов ir prie krekingo зерен spėjimais.
Procesai, kurie laikui bėgant gali sukelti deformacijos betono įprasta stiprumo, kaip taisyklė, taip pat būdingos высокопрочных betono, tačiau su kai kuriomis отличиями:
- Sumažinti deformacijos valkšnumas;
- Sumažinti įtaką storio statybos konstrukcijos ir santykinės oro drėgmės aplinkoje;
- Sumažinti sausa susitraukimas (dėl žymėjimo drėgmės aplinkai);
- Didinti аутогенной susitraukimas dėl vidaus išbandytos.
Į paskelbtame pranešime Tarptautinės federacijos dėl бетону fib освещается dabartinę padėtį mokslinių tyrimų mechaninių savybių высокопрочного betono.
Ilgaamžiškumas
Per mažas apimtį капиллярных tada greitis skverbtis skystis ir газообразных medžiagų высокопрочный betonas yra gerokai mažesnė už panašių rodiklių betono įprasta stiprumo. Todėl nuo panašių betono mes galime laukti kaip žymiai žemesnės normos skverbtis agresyvių aplinkų (kas yra privalumas požiūriu korozijos apsaugoti armatūros), taigi ir didesnį atsparumą химическому poveikis, be kita ko, антигололедных реагентов (technine druska), taip pat kai износе.
Vertinant patvarumo высокопрочных betono prognozuoti trūkimų, kylančių į paviršių betono arba matrica dėl, pavyzdžiui, аутогенной susitraukimas, iki šiol, atrodo, yra problemiškas.
Teisti dėl šių įtrūkimų mes galime, pavyzdžiui, pagal измерениям проницаемости briaunų zonos betono. Nustatant gylio карбонизации высокопрочных betono maksimalus lygis карбонизации taip pat nustatytas zonas трещинообразования.
Kai пожаре высокопрочные бетоны skirtingai nuo betono įprasta koncentracija labai praranda į atsparumo jau temperatūroje 300 0C. Jei konstrukcijos iš высокопрочного betono sustiprintas plieno armatūros laikotarpį patikrinimo ženklas apibrėžiamas, iš esmės, pradedant откалывания betono sluoksnis ant armatūros.
Didėjant tankio цементной matrica tampa vis sudėtingesnis procesas išėjimo vandens garų, возникшего dėl šildymo. Dėl didelės vidaus slėgio padidėja pavojus sprogdinimo скалывания betono sluoksnis. Šią problemą galite išspręsti per įtraukimas полипропиленовой фибры, kuri, esant temperatūrai apie 150-170 0C pradeda prisukite sraigtus, sudarančių kanalai, dėl kurių garų slėgis mažėja.
Сверхпрочные бетоны
Įdomus kuria yra taip vadinamas надефективну betonas (UHPC = Ultra High Performance Concrete), tvirtovė, kurio svyruoja nuo 150 Mpa ir 250 Mpa.
Šis betonas leidžia kurti konstrukcijos ir statiniai, отличающиеся tuo pačiu metu kaip didelis несущую gebėjimą, taip ir тонкостью grandinių ir ilgaamžiškumo. Be taisyklių gamybos высокопрочных betono gamybos UHPC buvo sukurta šiuos technologinius reikalavimus:
- Dar labiau sumažinti водоцементного santykiai / T = 0, 2;
- Už veiksmingą naudojimą микрокремнезема ir пластификатора;
- Optimizavimas tankio pakuotės зерен dydis, iki нановелічін;
- Maksimalaus dydžio didelių зерен iki 8 mm, paprastai
iki 2 mm;
- Naudoti ekrane iš kalnų veislių atsparumo;
- Kai kuriais atvejais kietėjimo sąlygas viršįtampių slėgio (maždaug iki 500 bar) ir aukštos temperatūros (iki 250 0C).
Siekiant sumažinti pavojingas скалывания medžiagos ir didinti jo atsparumas tempimui ar lenkimui įtraukia, kaip taisyklė, nuo 1, 5 iki 2, 5% nuo tūrio smulkūs plieno фибры. Naršyti šią naują technologiją galite rasti, pavyzdžiui, сборнике [8].
Taikymo sritis
Taikymo высокопрочных betono siūlo šiuos privalumus:
- Sumažinti габаритов опалубки už kolonos, stulpeliai ir стеновых elementų;
- Sumažinti statybos storio arba padidinti atraminių sugebėjimus konstrukcijų, dirbančių lenkimui;
- Sukurti daugiau gracinga grandinių padidinus ilgio пролетов konstrukcijų, dirbančių lenkimui (большепролетные tiltai);
- Tos pačios matmenys опалубки sąlygomis gamyklinis gamybos kolonos, kuriuos į skirtingą krūvį, arba gamybos kolonos visų aukštų, kai монолитном statybos (высокопрочный betonas apatinių aukštų);
- Sumažinti sąnaudų betono ir armatūros ir, atitinkamai, транспортировочной ir montavimo masės, daugiau aukštos pradinis atsparumas senesnė распалубка ir iš anksto обжатие, kad suteikia galimybę ankstesnės veiklos elementas;
- Daugiau didelio tankio, nepraleidžiantis vandens ir газонепроницаемость dėl žemo turinio капиллярных laiko;
- Per didelis atsparumas nusitrynimui;
- Padidėjęs motorinis armatūros sąskaita labai lėtai platinti карбонизации;
- Padidėjęs atsparus chemiškai aktyvių medžiagų.
Iki šiol pagrindiniai šakų taikymo высокопрочных betono buvo:
- Высотное statybos, kėlimas tiltų;
- Непроницаемы dėl skysčių rezervuarai / paviršiaus nustatytas saugojimo, dozavimo ir transportavimo ekologiškai pavojingų skysčių;
- Apmušimas водоочистных nuostatų;
- Pramoninės grindų dangos;
- Betonas norėdami огнеупорных сейфов.
Literatūra
1. DIN 1045-2 Norm, 2001-07. Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton-Teil 2: Beton; Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformitt; Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1. Beuth Verlag, Berlin.
2. DIN EN 206-1 Norm, 2001-07. Beton-Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformitt. "Deutsche Fassung EN 206-1:2000, Beuth Verlag, Berlin.
3. Roy DM, Gouda GR: Optimization of Strength in Cement Pastes. Cement and Concrete Research Vol. 5 (1975) Nr. 2, S. 153-162.
4. DIN EN 12620 Norm, 2003-04. Gesteinskrnung fr Beton. Beuth Verlag, Berlin.
5. G. Konig, Tue NV, Zink M. : Hochleistungsbeton - Bemessung, Herstellung und Anwendung. Ernst & Sohn, Berlin, 2001.
6. Mechtcherine V., Dudziak L., J. Schulze, Stahr H. : Vidaus curing by Super Absorbent Polymers - Effects on material properties of self-compacting fibre-reinforced high performance concrete. International RILEM Conference on Volume Changes of Concrete Hardening: Testing and Mitigation, OM Jensen et al. (Eds. ), RILEM Proceedings PRO 52, RILEM Publications SARL, pp. 87-96, 2006.
7. Mechtcherine V., Muller HS: Fracture behaviour of High Performance Concrete. Finite Elements in Civil Engineering Applications, MAN Hendriks & JG Rots (eds. ), Balkema Publishers, Lisse, The Netherlands, pp. 35-44, 2002.
8. Schmidt M., Fehling E., Geisenhanslake C. (Eds. ): Ultra High Performance Concrete (UHPC) - Proceedings of the 1st International Symposium on Ultra High Performance Concrete; Schriftenreihe Baustoffe und Massivbau, Universitat Kassel, Heft 3, 2004.
Šaltinis: www. еremont. lt
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą