Бетон: властивості, співвідношення добавок і контроль якості

Бетон – широко використовуваний будівельний матеріал, відомий своєю міцністю, довговічністю та універсальністю. Ось ключові властивості бетону, загальні добавки, що використовуються для покращення цих властивостей, рекомендовані співвідношення добавок і заходи контролю якості:

Властивості бетону:

1. Міцність на стиск: здатність бетону протистояти осьовим навантаженням, вимірюється у фунтах на квадратний дюйм (psi) або мегапаскалях (МПа).
2. Міцність на розтяг: здатність бетону протистояти силам розтягування, яка, як правило, набагато нижча, ніж міцність на стиск.
3. Довговічність: стійкість бетону до атмосферних впливів, хімічного впливу, стирання та інших форм зносу з часом.
4. Працездатність: легкість, з якою бетон можна змішувати, укладати, ущільнювати та завершувати для досягнення бажаної форми та обробки.
5. Щільність: маса на одиницю об’єму бетону, яка впливає на його вагу та структурні властивості.
6. Усадка та повзучість: зміни об’єму та деформації з плином часу внаслідок висихання, температурних коливань та тривалих навантажень.
7. Проникність: здатність бетону протистояти проходженню води, газів та інших речовин через його пори та капіляри.

Загальні добавки та їх функції:

1. Водовідновлювачі (суперпластифікатори): покращують придатність до обробки та зменшують вміст води без шкоди для міцності.
2. Повітротягуючі агенти: додайте мікроскопічні бульбашки повітря для підвищення стійкості до замерзання-відтавання та придатності до роботи.
3. Сповільнювачі: відстрочення часу схоплювання, щоб забезпечити довший час транспортування, розміщення та завершення.
4. Прискорювачі: прискорюють час схоплювання, особливо корисно в холодну погоду.
5. Пуцолани (наприклад, зола-винесення, кремнезем): покращують міцність, довговічність і зменшують проникність шляхом взаємодії з гідроксидом кальцію з утворенням додаткових цементуючих сполук.
6. Волокна (наприклад, сталеві, синтетичні): підвищують стійкість до розтріскування, ударостійкості та міцності на розрив.
7. Інгібітори корозії: захищають арматуру від корозії, викликаної іонами хлориду або карбонізації.

Рекомендовані співвідношення добавок:

• Конкретні співвідношення добавок залежать від таких факторів, як бажані властивості бетону, умови навколишнього середовища та вимоги проекту.
• Коефіцієнти зазвичай виражаються у відсотках від ваги цементу або загальної ваги бетонної суміші.
• Дозування слід визначати на основі лабораторних досліджень, пробних сумішей і критеріїв ефективності.

Заходи контролю якості:

1. Випробування матеріалів: проведення випробувань сировини (наприклад, заповнювачів, цементу, добавок) для забезпечення відповідності відповідним стандартам і специфікаціям.
2. Дозування та змішування: використовуйте точне зважувальне та вимірювальне обладнання для дозування матеріалів і дотримуйтесь належних процедур змішування для досягнення однорідності та консистенції.
3. Перевірка придатності та консистенції: виконайте випробування на осадження, випробування на текучість або реологічні випробування, щоб оцінити придатність до оброблення та за потреби відрегулювати пропорції суміші.
4. Затвердіння: Застосовуйте належні методи затвердіння (наприклад, затвердіння у вологому стані, затверджувальні суміші, затверджувальні мембрани), щоб запобігти передчасному висиханню та сприяти зволоженню.
5. Випробування на міцність: Контролюйте розвиток міцності бетону за допомогою стандартних методів випробувань (наприклад, випробування міцності на стиск) у різному віці, щоб перевірити відповідність вимогам проекту.
6. Програми гарантії/контролю якості (QA/QC): Створіть програми QA/QC, які включають регулярні перевірки, документацію та коригувальні дії для забезпечення узгодженості та дотримання специфікацій.

Розуміючи властивості бетону, вибираючи відповідні добавки, контролюючи співвідношення добавок і впроваджуючи заходи контролю якості, конструктори можуть виготовляти високоякісний бетон, який відповідає вимогам щодо експлуатаційних характеристик і підвищує міцність і довговічність конструкцій.