Реферати українською » Строительство » Спеціальні види бетонів для експлуатації в умовах агресивних середовищ


Реферат Спеціальні види бетонів для експлуатації в умовах агресивних середовищ

Федеральне агентство за освітою

Казанський державний архітектурно-будівельний

університет

Кафедра будівельних матеріалів

>РЕФЕРАТ

«Спеціальні види бетонів для експлуатації

за умов агресивних середовищ»

Казань, 2009 р.


Запровадження

Бетон на неорганічних в'язких речовинах є композиційний матеріал, отримуваний внаслідок формування і тверднення раціонально підібраною бетонної суміші, що з в'язальника речовини, води, заповнювачів і спеціальних добавок. Склад бетонної суміші має забезпечити бетону до визначеного терміна заданих властивостей (міцність, морозостійкість, водонепроникність та інших.).

Бетон головне будівельний матеріал, який застосовують у всіх галузях будівництва.Технико-економические перевагами бетону і залізобетону є: низький рівень витрат за виготовлення конструкцій у зв'язку з застосуванням місцевого сировини, можливість застосування в збірних і монолітних конструкціях різноманітних та призначення, механізація і автоматизації приготування бетону і виробництва конструкцій.Бетонная суміш за належної обробці дозволяє виготовляти конструкції оптимальної форми з погляду будівельної механіки й архітектури. Бетон довговічний іогнестоек, його щільність, міцне та інші характеристики можна змінювати в межах і реально отримувати матеріал із наперед заданими властивостями. Недоліком бетону, як будь-якого кам'яного матеріалу, є низька міцність на розтягнення, що у 10–15 разів менше міцності на стиснення. Цей недолік усувається в залізобетоні, коли розтягують напруги сприймає арматура. Близькість коефіцієнтів температурного розширення й міцне зчеплення забезпечують спільну роботу бетону і сталевий арматури в залізобетоні, як створення єдиного цілого. Це основне властивість залізобетону як композиційної матеріалу. З цих переваг бетони різних видів тварин і залізобетонні конструкції є основою сучасного будівництва.


>Гидротехнический бетон

>Гидротехнический бетон призначається для конструкцій, що у воді чи періодично стичних із жовтою водою, цьому він повинен мати властивостями, необхідні тривалої нормальної служби цих конструкцій у цих кліматичних експлуатаційних умовах.

>Гидротехнический бетон повинен мати мінімальну вартість задовольняти вимогам за міцністю, довговічності, водостійкість, водонепроникності,морозостойкости,тепловиделению притвердении, усадки і тріщиностійкості. Суперечливі здавалося б вимоги високої якості та низьку вартість можна виконати, якщо виділити зовнішню зону масивного споруди,подвергающуюся безпосередньому впливу середовища, і внутрішню зону.

Бетон зовнішньої зони залежно розміщення в спорудженні стосовно рівню води ділять на бетон підводний (які перебувають постійно у питній воді), змінного рівня води та надводний, які перебувають вище рівня води.

У суворих умовах бетон, що у області змінного рівня води, багаторазово замерзає і відтає, перебуваючи постійно у вологому стані. Це саме можна сказати до бетонуводосливной межі гребель, морських споруд (причалів, пірсів, моловши тощо.), градирень, службовців для охолодження зворотному води на теплових електростанціях, підприємствах металургійної та хімічної промисловості. Цей бетон повинен мати високої щільністю іморозостойкостью. Правильний вибір цементу, застосуванняморозостойких заповнювачів, добір складу щільного бетону й ретельне виробництво бетонних робіт забезпечують отримання довговічного бетону.

Бетон внутрішньої зони масивних конструкцій захищений зовнішнім бетоном від безпосереднього впливу середовища. Головна вимога до цього бетону – мінімальна величинатепловиделения притвердении, оскільки нерівномірний розігрів масиву може викликати освіту температурних тріщин. Мале тепловиділення маєшлакопортландцемент, тому його й застосовують длявнутримассивного бетону поруч ізпуццолановимпортландцементом; ці цементи економічнішепортландцемента і при цьому добре протистоятьвищелачиваниюСа(ОН)2. Вимоги дофизико-механическим властивостями бетону внутрішньої зони менш високі: марки за міцністюМ100,М150, по водонепроникностіW2,W4.

Марку бетону по водонепроникності призначають залежно від напірного градієнта, рівного відношенню максимального напору до товщині конструкцій або до товщині бетону зовнішньої зони конструкції (за наявності зональної розрізання):

>Напорний градієнт до 5 5–10 10–12 12 і більше
Марка бетону по водонепроникності >W4 >W6 >W8 W12

Для конструкцій знапорним градієнтом більш 12 виходячи з дослідів можуть призначатися марки по водонепроникності вище W12.

Стійкість бетону до впливам середовища визначається комплексом властивостей:морозостойкостью, малимводопоглощением, невеликими деформаціями усадки.

Марку бетону поморозостойкости призначають залежно від кліматичних умов і кількості розрахункових циклівпопеременного заморожування і відтаювання протягом року. Встановлено такі марки гідротехнічного бетону поморозостойкости:F100,F150,F200,F300,F400,F500.

>Водопоглощение гідротехнічного бетону характеризується величиною капілярноївсасиваемости після занурення у воду зразків28-суточного віку, висушених до постійної маси за нормальної температури 105 °З.Водопоглощение бетону зони змінного рівня води на повинен перевищувати 5% (від безлічі висушених зразків), бетонів інших зон – трохи більше 7%.

>Линейная усадка бетону за відносної вологості повітря 60% і температурі 18 °З у віці 28 діб вбирається у 0,3мм/м, у віці 180сут – 0,7мм/м. Гранично допустимі величини набрякання встановлено: у віці 28сут – 0,1мм/м, 180сут – 0,3мм/м (проти висушеними до постійної маси при 60 °З еталонними зразками).

Дорожній бетон

Дорожній бетон призначений для підстав та покрить автомобільних дороги аеродромів. Покриття дбає про вигин як плита на пружному підставі, тому основнийпрочностной характеристикою бетону є проектна марка на розтягнення на вигині.

Великий заповнювач (щебінь, гравій, щебінь з шлаку) обов'язково перевіряють на зносостійкість вполочном барабані: вона нормується відповідно до призначенням бетону.

Бетон дорожніх покриттів піддається спільному дії води та морозу за одночасного вплив солей, використовуються запобігання зледеніння і полегшення очищення шляхів льоду. Тому бетон одношарових покриттів і верхнього шару двошарових покриттів повинен мати необхідну морозостійкість: суворого кліматі – не нижче 200; в помірному – 150; в м'якому 100.

Щоб самому отримати морозостійкий бетон, застосовуютьпортландцементМ500 із вмістомтрехкальциевогоалюмината трохи більше 10%,гидрофобний іпластифицированнийпортландцементи, аВ/Ц бетону обмежують межею0,50,55. Бетон підстав дорожніх покриттів виготовляють напортландцементеМ300 іМ400 ішлакопортландцементе. Початок схоплювання цементу має не раніше 2 годин оскільки дорожній бетон нерідко доводиться перевозити великі відстані.

Для декоративних цілей при устрої пішохідних переходів, розділювальних смуг на дорожніх покриттях, паркових доріжок, і навіть виготовленні елементів міського благоустрою використовують кольорові бетони. Такі бетони отримують під час введення в бетонну сумішщелоче- ісветостойких пігментів у кількості 8…10% від безлічі цементу (вохра, мумія, сурик та інших.) чи застосуванні кольорових цементів. У окремих випадках використовують заповнювачі, які мають необхідним кольором, наприкладтуфи, червоні кварцити, мармур та інші забарвлені гірські породи.

>Жаростойкий бетон

>Жаростойкий бетон призначається для промислових агрегатів (обличкування котлів, футерівки печей тощо.) і щодо будівельних конструкцій, схильні до нагріванню (наприклад, для димарів). При дії високої температури на цементний камінь відбувається зневодненнякристаллогидратов і розкладаннягидроксида кальцію із заснуваннямСаО.Оксид кальцію при вплив вологигидратируется зі збільшенням обсягу й викликає розтріскування бетону. Тож ужаростойкий бетон напортландцементе вводять тонко подрібнені матеріали, містять активний кремнеземSi02, який реагує зСаО за нормальної температури 700–900 °З повагою та внаслідок хімічних реакцій, що відбуваються в твердому стані, пов'язує оксид кальцію.

>Жаростойкий бетон виготовляють напортландцементе з активною мінеральної добавкою (пемзи, золи, доменного гранульованого шлаку, шамоту).Шлакопортландцемент вже містить добавку доменного гранульованого шлаку і може успішно застосовуватися при високих температурах до 700 °З.Портландцемент ішлакопортландцемент не можна застосовувати дляжаростойкого бетону, яке зазнає кислої корозії (наприклад, дії сірчистого ангідриду в димових трубах). І тут слід застосувати бетон на рідкому склі. Він дуже добре протистоїть кислотною корозії і зберігає свою міцність при нагріванні до 1000 °З.

>Глиноземистий цемент можна використовувати безтонкомолотой добавки, оскільки йоготвердении не утворюєтьсягидроксид кальцію. Ще більшоїогнеупорностью (не нижче 1580 °З) маєвисокоглиноземистий цемент із вмістом глинозему 65–80%; разом ізвисокоогнеупорним заповнювачем його застосовують при високих температурах до 1700 °З.

Так само високоїогнеупорности дозволяють досягти фосфатні іалюмофосфатние сполучні: фосфорна кислота М3>Р04,алюмофосфати А1 (М2>Р04)3 імагнийфосфатиMg(H2>P04)2.Жаростойкие бетони на фосфатних сполучних можна використовувати за температур до 1700 °З, вони теж мають невелику вогневу усадку, термічно стійки, добре пручаютьсяистиранию.

>Заполнитель дляжаростойкого бетону може бути як стійким при високих температур, а й мати рівномірним температурним розширенням.

>Бескварцевиеизверженние гірські породи як щільні (>сиенит,диорит, діабаз, габро), і пористі (пемза, вулканічнітуфи,пепли) можна використовуватимежаростойкого бетону, застосовуваного за температур до 700 °З.

Для бетону, працюючого при високих температурах700900 °З, доцільно застосовувати бій звичайного глиняного цегли і доменніотвальние шлаки з модулемосновности трохи більше 1, не підвладні розпаду.

За більш високих температур заповнювачем служать вогнетривкі матеріали: кусковий шамот,хромитовая руда, бійшамотних,хроммагнезитових та інших вогнетривких виробів.

Легкийжаростойкий бетон напористомзаполнителе має щільність менш 2100кг/м3, його теплопровідність в 1,5–2 рази менше, ніж в важкого бетону. Застосовують пористі заповнювачі, що витримують дію високих температур (>7001000 °З): керамзит, спучений перліт, вермикуліт, туф.

>Ячеистийжаростойкий бетон відрізняється невеличкий масою (>5001200кг/м3) й малоїтеплопроводностью.

Збірні елементи і монолітні конструкції зжаростойкого бетону широко застосовують у різних галузях промисловості: енергетичної, чорної і особливо кольорової металургії, у хімічній і нафтопереробної, у виробництві будівельних матеріалів; використовують замістьполукислих ішамотних виробів, виділені на температур8001400 °З, і навіть замістьвисокоогнеупорних виробів за температури понад 1400 °З.

>Кислотоупорний бетон

>Вяжущим для >кислотоупорного бетону є рідке скло з полімерної добавкою. На підвищення щільності бетону вводять наповнювачі:кислотостойкие мінеральні порошки, одержувані подрібненням чистого кварцевого піску,андезита, базальту, діабазу тощо. Якотвердителя використовуютькремнефтористий натрій (>Na2>SiF6), якзаполнителя – кварцовий пісок, щебінь з граніту, кварциту,андезита та інших стійких порід. Після укладання звибрированием бетон витримує щонайменше 10сут надворі (без поливання) при 15–20 °З. Після отвердіння рекомендується поверхню бетону «окислити», тобто. змочити розчином сірчаної чи соляної кислот.Кислотоупорний бетон добре витримує дію концентрованих кислот; вода руйнує його з 5–10 років, лужні розчини руйнують швидше.Кислотоупорний бетон застосовують у ролі захисних верств (>футеровок) із залізобетону і металу.


>Серний бетон

>Серний бетон є сумішшю сухих заповнювачів – щебінь, пісок, мінеральна борошно, нагрітих до 140–150 °З, і розплавленого сірчаного в'язальника за нормальної температури перемішування 145 150 °З. Використання сірки у будівництві відомо з середини уже минулого століття: як розчинів і мастик для заливання швів кам'яних кладок, для закладення металевих стійкий балюстради сходових маршів і закладення металевих зв'язків кам'яних конструкцій замість розплавленого свинцю.

Процес отримання сірчаного бетону грунтується на властивості сірки з змінювати свою в'язкість при різної температурі – при 119–122° З сірка повністю переходить з кристалічного стану в розплав. Як заповнювачів використовуютькислотоупорний цемент,андезитовую чи кварцову борошно, кварцовий пісок, і іншікислотостойкие мінеральні наповнювачі. У багатьох країнах сірчаний бетон застосовують виготовлення паль, фундаментів, ємностей, покритті шляхів тахимстойких статей.

Однією з чинників, стримуючим широке впровадження сірчаного бетону на нашій країні, є його, яка вище при розмірено вдвічі бетону напортландцементе. Проте є багато хімічних підприємств, які маютьсеросодержащими відходами, які містять від 25 до 80% технічної сірки. Також, кількістьсеросодержащих відходів утворюється під час видобутку сірки.

Використаннясеросодержащих відходів для сірчаних бетонів, з одного боку, дозволить розв'язати проблему сировини, з другого – охорони навколишнього середовища.

Бетон нашлакощелочних в'язких

 

>Шлакощялинкове в'язке є гідравлічне скорозшивач, одержуване внаслідок тверднення суміші з урахуванням чорною або кольорової металургії,домолотого спільновисокомодульними добавкамиферрохромового шлаку,белитових шламіввисококальциевихзол-уноса ТЕС (чи ні них), зачиненого розчинами лужних металів: натрію чи калію, дають у водних розчинах лужну реакцію (рідке скло). Застосовують заповнювачі з гірських порід, і навіть з техногенних твердих відходів. У на відміну від цементногошлакощелочное в'язке активно взаємодіє зі мінеральними заповнювачами. За властивостями. такі бетони не поступаються цементним, але мають підвищенужаро- і хімічну стійкість.


Список використаної літератури

1. Микульський В. Г., Горчаков Г.І., Козлов В.В та інших. Будівельні матеріали. Підручник із ред.Микульского В. Г. Видання 3-тєдоп. І перекл. – М.: ВидавництвоАСВ, 2002.

2. РахімовР.З.,Алтикис М.Г.Долговечность будівельних матеріалів. Казань. 2005.

3. БаженовЮ.М. Технологія бетону. М.: Вищу школу. 2002.

4.БахваловТ.Т.,Турковская А.В.Корризия і захист металів. М.:Металлургиздат, 1959.

5.Жаростойкие бетони / Під ред. НекрасоваК.Н. – М.:Стройиздат, 1974. – 176 з.

6.Шлимо М.А. Корозія цементного каменю й бетону: Навчальний посібник за курсом «Захист від корозії». – Мінськ: БілоруськийПИ, 1983. – 120 з.


Схожі реферати:

Навігація