Чем марка бетона отличается от класса: Класс бетона и марка. Класс и марка бетона таблица, соотношение класса бетона и марки соответствие.

Содержание

Класс бетона — параметры и свойства классификации. Чем класс отличается от марки?

  • Самый важный параметр бетона v
  • Как отличаются класс и марка? v
  • Другие характеристики бетонов v
  • Удобоукладываемость v
  • Морозостойкость v
  • Водонепроницаемость v
  • Заключение v

Бетон является самым популярным строительным материалом. Он используется в большом количестве разнообразных работ и востребован по нескольким причинам: невысокая цена, надежность, долгий срок службы, высокая прочность, возможность задавать практически любые формы и т. д.

Существуют разные виды бетона. Они отличаются между собой такими характеристиками как плотность, прочность, подвижность, влагостойкость, сопротивление низким температурам и др. Каждый вид бетона подходит для определенных работ. Чтобы эффективно выбрать материал, нужно знать какие работы предстоит выполнить и какими характеристиками должно обладать будущее сооружение.

Для удобства, разные виды бетона принято классифицировать по классам.

Но некоторые также различают его по маркам. Сегодня будем выяснять чем класс бетона отличается от марки.

Самый важный параметр бетона

Важнейшим параметром бетона является его прочность. Именно по нему определяется класс материала. Он производится путем смешивания цемента с водой. При этом также используются заполнители разной фракции — щебень, гравий, песок.

Цемент не просто смешивается с водой. При их соединении возникает особая реакция гидратации, протекающая с образованием новых кристаллов.

Прочность бетона складывается из качества используемого цемента и прочих компонентов. Другими важными параметрами являются:

  • качества заполнителя — чистота и размер зерна;
  • соотношение воды и цемента;
  • способ смешивания и активации цемента;
  • качество укладки раствора — вибрирование или использование специальных пластификаторов;
  • внешние условия, при которых смесь затвердевает — температура и влажность.

Влажность и температура являются определяющими параметрами при схватывании бетона. За ними нужно пристально следить и соблюдать определенные нормы. Особенно важен период, когда достигается критическая прочность. Оптимальная температура при застывании бетона, составляет 18-20°С. Уровень влажности при этом должен составлять около 100%. Уровень расчетной прочности достигается за 28 дней. При этом критическая прочность наступает уже через 7 суток.

Как отличаются класс и марка?

Бетон разделяли на марки еще с советских времен. Марка определялась по средней прочности. Измерение показателя производилось на кубических заготовках с ребром 150 мм. Образцы твердели при условиях, в которых планировался их набор прочности на стройплощадке. На третий, седьмой и четырнадцатый день проводились испытания давлением. На 28 день определялась марка бетона. В обозначении марки используется буква “М” и цифра, обозначающая величину давления в кг/см2.

Класс же является европейским показателем. Он отмечается буквой “В” и цифрой, означающей максимальную прочность на сжатие, которая выражается в Мпа.

Испытание образцов для определения класса бетона, проводится в условиях, установленных ГОСТом 10180-90 на образцах в виде кубов с ребром 150 мм. Они также подвергаются давлению.

Класс является более точным определением прочности бетона, но у нас в основном используется обозначение марками, так как среди строителей много тех, кто начинал работать еще в советское время.

В этой таблице представлено примерное соответствие классов и марок бетона.

Другие характеристики бетонов

Кроме прочности у бетона есть и другие важные характеристики, которые необходимо учитывать при выборе для конкретных строительных работ. Сейчас подробно о них поговорим.

Удобоукладываемость

По сути, этот нескладный термин означает то в каком соотношении в растворе находятся вода и цемент. Теоретически, чем меньше в бетоне воды, тем он прочнее. Грубо говоря имеет большую концентрацию. Но от этого страдают его эксплуатационные характеристики. Вода делает раствор более податливым. Он лучше расходится и уплотняется. Однако прочность при этом страдает.

Для обеспечения реакции гидратации в бетонном растворе, достаточно обеспечить соотношение воды и цемента в пропорции 1:3. Но если соотношение в/ц равно ниже 0,4-0,55, раствором неудобно работать. Он получается слишком густым. Его становится сложно уплотнить, что может стать причиной появления полостей и пор.

Чтобы привести раствор в должный вид, надо либо увеличить содержание воды, что снизить прочность, либо добавить пластификатор. Второй вариант является более выгодным, поскольку он улучшает удобоукладываемость, не изменяя при этом прочности.

Современные пластификаторы позволяют значительно увеличить подвижность раствора. Кроме того они могут влиять и на другие свойства бетонных смесей, такие как:

  • влагостойкость;
  • сопротивление высоким температурам;
  • время затвердения;
  • защита от расслаивания.

При использовании пластификаторов в жидких растворах, отпадает необходимость проводить вибрирование. Смесь будет иметь однородный состав, без оседания отдельных фракций.

Пластификаторы также положительно влияют на монолитный железобетон, повышая адгезию между раствором и арматурой.

Подвижность бетона оценивается по нескольким пунктам, и обозначается как буква”П” с цифрой от 1 до 5:

  • малоподвижные смеси — П1;
  • универсальные, использующиеся для большинства работ — П2-3;
  • для армированных конструкций — П4;
  • текучие, самые жидкие растворы для конструкций с максимальным армированием — прутьями и фиброй — П5.

Определение подвижности производится с помощью конуса Абрамса. В него раствор укладывается тремя слоями и утрамбовывается штыкованием. Через 3 минуты после укладки, конус снимается. Замеряется высота фигуры и сравнивается с высотой конуса. Подвижность измеряется по осадке бетонного конуса.

В этой таблице представлены различия классов бетона по удобоукладываемости:

Морозостойкость

Если будущее сооружение будет использоваться в суровом климате, бетон должен иметь хорошие свойства сопротивления низким температурам. Иначе он быстро разрушится и вся конструкция придет в негодность. Морозостойкость — это способность бетона выдерживать циклы заморозки и разморозки.

Для проведения испытаний по этому показателю, берутся образцы бетона, прошедшие полный цикл твердения. Они замораживаются при -130°С и размораживаются при +180°С. После этого проводится замер прочности.

Если за определенное количество циклов образец не потерял своих свойств, он соответствует определенной марке морозостойкости. Этот параметр обозначается буквой “Ф” и цифрой, которая показывает количество циклов заморозки-разморозки:

  • самый низкий класс — Ф50;
  • нормальный, применяется в умеренном климате без больших перепадов и сильных морозов. Срок службы такого бетона может достигать 100 лет — Ф50-150;
  • повышенная морозостойкость, используется в холодном климате — Ф150-300;
  • высокая стойкость к морозам, предназначен для высокой влажности и сильного промерзания грунта — Ф300-500;
  • Ф500-1000 — крайняя степень морозостойкости.

Морозостойкость зависит от плотности бетона и его влагостойкости. В нем не должно быть трещин и пор. Для таких растворов используются пластификаторы.

Водонепроницаемость

Этот показатель отображает свойство бетона не пропускать в себя воду под давлением. Несмотря на высокую прочность, бетон имеет пористую структуру и поверхность со множеством пор и капилляров. В них легко проникает влага. Если при этом на материал воздействует низкая температура, вода замерзает и расширяется, увеличивая поры и создавая трещины. В конечном счете бетон разрушается.

Устойчивость к влаге определяется плотностью бетона и влияет на морозостойкость. Она определяется при помощи таких методов:

  • мокрое пятно — выясняется давление, при котором вода проникает в бетон;
  • по коэф. фильтрации;
  • по воздухопроницаемости.

Свойство водонепроницаемости бетона обозначается буквой W и цифрой от 2 до 20. Для улучшения этого параметра применяются такие способы:

  • использование глиноземистого цемента, что позволяет сделать более плотный бетон;
  • добавление сульфата алюминия или железа;
  • снижение количества воды добавлением пластификаторов;
  • использование гидрофобных добавок.

Вот как все вышеописанные параметры влияют на свойства бетона разных классов.

Заключение

Прочность, влаго — и морозостойкость пропорциональны друг другу. Для бетона важны такие качества как плотность и подвижность. От этого зависят эксплуатационные качества и срок службы конструкций. В зависимости от класса материала можно подобрать бетон для строительства разных объектов в разных климатических условиях.

Марка бетона и класс бетона: таблица и показатели

При работе с бетоном, как и со многими другими материалами, очень важно ориентироваться в классификации, основных характеристиках и требованиях, предъявляемых к данному виду стройматериала, чем они могут отличаться.

Разбираться в этом необходимо не только для покупки более-менее качественного товара, но и подходящего для конкретной ситуации. Например, если фундамент предназначен для одноэтажного здания, то построй мы на нем высотку – сделали бы ужасную глупость. Нужно подобрать идеальное соотношение подходящего качественного материала и цены. Если взять слишком дорой, но очень качественный товар, когда можно было бы обойтись менее дорогим – это просто перевод денег.

А так как практически ни одна стройка не может обойтись без использований бетонных смесей, необходимо знать, чем могут отличаться те или иные виды между собой. Мы поговорим сегодня о том, чем отличаются марки и классы бетона, какие соответствия характеристик к той или иной марке или классу, как выбрать подходящий бетон и что говорит нам ГОСТ. Для удобства нахождения нужного вам материала, часть информации представлена в виде таблицы.

Прежде, чем рассматривать разные особенности и параметры, нужно ознакомиться с таблицей, которая описывает соответствие прочности определенной марке и классу. Или, проще говоря, прочность бетона в зависимости от марки и класса:

Что такое марка бетона?

Марка бетона – это его основной показатель прочности. Указывает прочность на сжатие материала. В таблице мы еще продемонстрируем данное соответствие, но немного позже. Она находится в прямой зависимости от количества цемента в этой смеси. Чтобы сделать бетон нужной марки, нужно брать марка цемента должна быть в два раза выше.

Чем выше будет это значение, тем сложнее в работе данный вид бетона. Проверить прочность можно лишь в лабораторных условиях путем сжатия материала прессов специальным.

Обозначается марка буквой «М», а также имеет числовое значение, указывающее на то, какое количество бетона в смеси. Каждая марка отличается по прочности, граница которой измеряется в кгс/см2.

Теоретически спектр в таблицах отражает марки от М50 до М1000, при этом на практике не используются все, а лишь определенные виды.

Классификация и характеристика марок

Каждая марка, указанная в таблице, имеет свое назначение. Используется марки от М100 до М500 на практике. Для чего применяется каждая из них?

  1. М100. Строить дома на такой марке бетона просто невозможно, но они неплохо подходят в качестве подготовительной основой для заливки монолитной плиты под фундамент. Т.е. необходимо комбинировать с более прочным бетоном.
  2. М150. Будет отличаться от других тем, что применяется при выполнении стяжки. Походит при совмещении с армированием для хозяйственных построек. Этот бетон могут использовать в основании дорожек, бордюров.
  3. М200. Раствор нужен, как и М150, при заливке стяжки или подушки для монолитных плит фундамента, а также для проведения отмостки.
  4. М250. Это наиболее популярный тип бетона для заливки фундамента монолитного для строительства частного дома. Будет отличатся использование в индивидуальном строительстве не многоэтажных построек. Это как промежуточное звено между М300 и М200, благодаря чем его предпочитают многие строителя.
  5. М300. Следующий элемент таблицы классификации очень популярен отличается хорошим соотношением качества и цены. Используется как для ленточных фундаментов, так и для перекрытий, стен и заборов.
  6. М350. Применяется в строительстве опор, водоемов искусственных, например, бассейнов. Применяется и в производстве железобетонных конструкций. Отлично подойдет для фундамента свайного и уже повышенной прочности. Нет смысла уже применять его в индивидуальном одноэтажном строительстве, лучше брать более дешевую марку. Можно разве что построить дом из него с цоколем или подвальным помещением, погребом.
  7. М400 и М500 отличаются повышенной стойкостью. При этом они вряд ли подойдут для частного дома, ведь нашли свое применение в промышленности. Например, для стройки хранилищ или мостов.

Что такое класс бетона?

Класс –это еще один способ маркировки бетона. Это более точный показатель фактической прочности, так сказать гарантированной. Это уровень прочности с учетом не только количества цемента, как в случае с маркой, но и качеством воды, песка, в общем всех ингредиентов, учитывая их свойства и технологию производства. Фактически марка указывает на усредненные значения бетона, а класс на практические его свойства в эксплуатации.

Маркируют класс буквой В. Табличный спектр обычно описывает ряд от В1 до В60. Каждый класс соответствует определенной марке бетона, что вы можете увидеть ниже.

Данная таблица описывает соответствие определенного класса определенной марке:

Класс бетона по прочности учитывает следующие факторы:

  • количество цемента;
  • соотношение цемента и воды;
  • активность цемента;
  • степень уплотнения бетонного раствора;
  • качество добавок и заполнителей.

Другие способы классификации по марке и классу

По сути мы с вами разобрались с разницей между этими двумя показателями, разобрали их виды и сделали главным образом упор на крепость. Да и вообще прочность на сжатие – самый важный фактор при учете выбора бетона. Но отличаться могут они и по другим характеристикам. Соответствующие таблицы мы приведем для вас.

Основополагающим фактором при выборе марки или класса может стать морозостойкость. Отличаться будет марка для холодных регионов от теплых. Ведь мы знаем, что низкая температура может сказываться губительно. Ведь учитывайте, что процесс постоянного оттаивания и замерзания снова будет влиять на срок службы. Это может повлиять на появление трещин.

Повысить морозостойкость помогут разные добавки. Маркируют ее буквой F, а спектр будет от F50 до F1000. Соответствующую таблицу вы найдете ниже.

Отличаться марки и классы будут по водонепроницаемости. Влага часто негативно влияет на конструкцию, поэтому также важно. Определяется допустимым уровнем воды и отмечается как W, при это варьируется в таблицах от W2 до W200.

Теперь внимательно рассмотрим таблицу и определим какой водонепроницаемости и морозостойкости соответствует та или иная марка бетона и класс:

Как вы понимаете, нельзя просто учитывать лишь способность выдерживать конструкцию, необходимо учитывать и особенности окружающей среды.

Надеюсь, что материал был хоть немного понятен для вас. Но, если остались какие-то вопросы, или вы все еще не смогли разобраться, то загляните в данное видео:

Морозостойкость и водонепроницаемость

Зная марку и класс, вы сразу определите приблизительную водонепроницаемость и морозостойкость. Здесь действует простое правило: чем выше марка материала, тем выше показатели водонепроницаемости (определяется латинской буквой «W»), и морозостойкости (определяется латинской буквой «F»). В любом случае, разобраться с вопросом будет проще при помощи таблицы, в которой приведены соответствия между этими параметрами строительного материала:

При необходимости вы можете увеличить показатели водонепроницаемости и морозостойкости, для этого используются специальные добавки. Такой вопрос решает строитель, составляющий проект будущего здания.

Назначение бетона по маркам

 

Таблица морозостойкости

При выборе удобнее пользоваться марками, так как именно этот показатель используется строительными компаниями. Вы всегда сможете перевести класс в марку и наоборот при помощи таблицы в нашей статье. Ниже перечислены основные марки бетона и области их применения:

  • M 100. Обычно эту марку используют в строительных работах, имеющих предварительный характер. Марка М 100 соответствует классу В7,5. М 100 используют для создания стяжки в помещении, перед арматурными работами, при заливке бордюров. М 100 не рассчитана на большие нагрузки, так как она относится к легким бетонам. После М 100 идет М 150.
  • М200. Еще одна универсальная марка бетона, которые применяется при строительстве стен, заливке площадки. Также М200 используют для изготовления лестницы и бетонной подушкой. Эта марка соответствует классу В15.
  • М300. Марка пользуется огромным спросом на рынке строительных материалов, так как с ее помощью ведутся работы по возведению монолитного фундамента. Помимо основания, маркой М300 возводятся лестницы и заливаются площадки. Соответствует классу В22,5.
  • М400. Несмотря на высокую прочность, марка М400 не пользуется особой популярностью. Объяснить это можно высокой ценой. Также M400 практически моментально схватывается. Ее используют на масштабной стройке – различные развлекательные комплекса, специальные здания, а также постройки гидротехнического типа. В таблице соответствует классу В30.
  • М500. В этой марке присутствует большая концентрация цемента, соответственно, бетон на выходе получается максимально прочным. Стоит такая марка дорого, поэтому для частного строительства ее не применяют. М500 используется для железобетонных конструкций, крупных сооружений, банковских хранилищ, различных станций и заводов.

Итак, мы разобрали основные марки и классы. Между ними присутствуют промежуточные марки, к примеру, М150 и М250. Чтобы выбрать нужную марку бетона, необходимо учитывать и дополнительные характеристики: укладываемость, морозоустойчивость и водонепроницаемость.

Что такое класс бетона и марка бетона. Марка бетона М и класс бетона на прочность В

Для различных областей строительных работ требуется применение бетонных составов, наделенных теми или иными свойствами. При этом конкретные характеристики зависят от того, к какой марке и классу принадлежит используемый материал. Разобраться с этими терминами и их соотношением вам поможет наша статья.

Виды марок бетона

Классификация бетона по маркам основана на следующих свойствах изделий:

  • прочность на сжатие – данный параметр указывает на предел нагрузки, измеряемой в кг/см², которую способен выдержать образец объемом 15 см² на 28 день после своей заливки;
  • прочность на растяжение – предел нагрузки (кгс/см²) на образец объемом 20 см² , после которого следует его разрушение;
  • морозостойкость – количество циклов замораживания-оттаивания, не приводящее к уменьшению прочности и растрескиванию материала;
  • водонепроницаемость – количество циклов увлажнения-высыхания, при котором свойства изделия не ухудшаются.

В соответствии с вышеизложенными критериями выделяют марки по прочности, обозначаемые буквой «М», по морозостойкости – «F», а по водонепроницаемости – литерой «W».

Класс бетона и его отличие от марки

С 1 января 1986 года в строительном проектировании на смену понятию «марка» пришел термин «класс бетона». Указанное изменение вступило в силу в связи с принятием СНиП под номером 2.03.01-84.

Прежде чем обсуждать соответствие марки и класса бетона, давайте определимся с тем, чем же все-таки отличаются эти два параметра. Дело в том, что первая величина устанавливает усредненные технические показатели изделия, а вторая — гарантирует определенный материала.

Так, для гидротехнических конструкций гарантированная обеспеченность прочности должна составлять 90%, для остальных объектов – 95%. Это означает, что указанная характеристика соблюдается, соответственно, в 90 и 95 случаях из 100. Обозначается класс буквой «В».

Определить, какая марка бетона соответствует классу бетона можно с помощью специальной таблицы. Она приведена ниже.

Кроме того, соотношение класса и марки данного изделия может быть вычислено по следующей формуле: В= R*(1-t*V), в которой:

  • В — класс состава, имеющий гарантированную обеспеченность равную 95%;
  • R – средний показатель прочности материала. Так, у марки М250 этот параметр составляет около 250кгс/см²;
  • t – коэффициент Стьюдента. Он равен 1,64. Его применение необходимо для обеспечения гарантированной прочности, равной 95%;
  • V – это обозначение коэффициента вариации прочности. Он необходим для того, чтобы осуществить перевод марки бетона в класс бетона. Для пористых и данный показатель составляет 0,135.

Отдельные виды марок

Мы рассмотрели классификацию, а также вопрос о том, чем отличается марка бетона от класса бетона. Теперь поговорим об отдельных видах марок.

Марки бетона по прочности

Они имеют диапазон от М50 до М1000. Такая маркировка в первую очередь говорит о среднем показателе прочности на сжатие, измеряемом в кгс/см². Кроме того, данное обозначение указывает на применяемые марки цемента, объемное соотношение компонентов раствора и время его твердения. Убедиться в этом вам помогут размещенные ниже таблицы.

Как уже говорилось ранее, каждой марке материала соответствует свой класс прочности. Таблица марки бетона и класса бетона уже приводилась ранее, и останавливаться мы на ней не будем.

Обсудим иной вопрос – как проверяется прочность. Такая проверка может быть произведена исключительно в лабораторных условиях. Для этого используется опытный образец, помещаемый под специальный пресс. Могут быть применены и иные методы, такие как ударный импульс или ультразвуковой способ.

Совет!
Возводимые своими руками конструкции должны обладать запасом прочности.
Дело в том, что применяемые бетонные смеси, несмотря на одну и ту же марку, могут иметь разные технические характеристики.
Это происходит из-за нарушений технологии создания раствора.

Марки бетона по морозостойкости

Морозостойкость является важным фактором, от которого зависит качество. Особенно это важно в случае с постройками, возводимыми в северных регионах.

Влага, попадая на такие изделия, проникает в их структуру. После своего замерзания она увеличивается в объеме, чем наносит повреждения конструкции. Из-за таких циклов замерзания-оттаивания у бетонов, имеющих низкую морозостойкость, серьезно уменьшается несущая способность, и появляются внешние разрушения.

Данное свойство может быть повышено благодаря добавлению в раствор специальных химических веществ. К ним относятся лигносульфонаты, суперпластификаторы и модификаторы, которые засыпаются в смесь в том объеме, который устанавливает прилагаемая к ним инструкция.

По названному свойству выделяется ряд категорий. Их диапазон составляет от F50 до F1000. Число в маркировке обозначает количество циклов оттаивания-замерзания, при котором не происходит ухудшения качества конструкции.

Марки бетона по водонепроницаемости

Водонепроницаемостью называется способность изделия сопротивляться негативному воздействию воды, происходящему в процессе циклов увлажнения-высыхания. Вычисляется данный показатель исходя из изменения прочности изделия после определенного количества циклических воздействий влаги. За основу берется соотношение между его изначальной и конечной прочностью.

Данный параметр имеет диапазон от W2 до W20. Цифра в обозначении указывает на предельно допустимый уровень давления воды. Чем лучше указанное свойство, тем выше и цена такого материала.

Вывод

Марка бетона устанавливает усредненные технические показатели этого материала. В отличие от нее, класс гарантирует на уровне 90-95% соблюдение требуемых свойств изделия.

Выделяют марку смеси по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Это основная классификация бетона марки в нее входящие обозначаются, соответственно, буквами M, F и W и имеют различные диапазоны значений. Больше информации по данным вопросам вы сможете почерпнуть из видео в этой статье.

В строительстве выполняется широкий спектр работ. Почти на каждом этапе используют универсальный материал – бетон. По своему составу и качеству он разделяется на несколько видов. Это очень удобно. Каждый вид имеет свои характеристики, отчего зависит область его применения. Чтобы не запутаться в типе материала, разработана специальная классификация бетона.

Классификация по прочности материала

Основной параметр, по которому происходит подразделение на группы – это прочность материала. О величине этой характеристики говорит класс бетона и его марка.

Общее понятие марки бетона

Для замешивания различных видов бетона существует свой расчет всех составляющих готового раствора. Соблюдение пропорций не может гарантировать точное соответствие заявленным характеристикам устойчивости. Данная характеристика зависит также от качества используемых ингредиентов: песка, наполнителя, добавок и воды. Важным моментом, который обязательно должен учитываться, являются условия заливки цементного раствора и качество его схватывания.

Состав одной и той же марки может существенно различаться по своей прочности, поэтому марка заключает информацию об усредненной величине. Для того чтобы точнее определить этот параметр, было разработано подразделения на классы бетона. Данная классификация позволяет получить значение гарантированной прочности материала.

При строительных расчетах класс даст более достоверную информацию, поэтому в нормативных документах указывается именно этот параметр. При совершении покупки в строительном магазине используется классификация бетонов по марке.

Соотношение классов с марками

Каждый класс соотносится с определенной маркой. Таблица соответствий позволяет с легкостью перевести одно наименование в другое.

Класс Марка
B3,5 М50
B5 М75
B7,5 М100
B10 М150
B12,5 М150
B15 М200
B20 М250
B22,5 М300
B25 М350
B27,5 М350
B30 М400
B35 М450
B40 М550
B45 М600
B50 М700
B55 М750
B60 М800
B65 М900
B70 М900
B75 М1000
B80 М1000

Соответствие классов с маркировкой по морозостойкости, влагонепроницаемости

Определение морозостойкости при выборе вида бетона может сыграть основополагающую роль. Стабильность к резким перепадам температуры считается значимым условием качества продукта. Особенно важен данный фактор в условиях северного климата.

Диапазон морозостойкости представляет шкалу от F50 до F1000. Цифра в маркировке имеет значение максимального количества циклов замораживания и оттаивания, которые может позволить материал без изменения своей структуры и качества.

Влагонепроницаемость – еще одно важное свойство, характеризующее цементно-песчаный состав. Маркировка обозначается от W2 до W20. Число в названии вида указывает на максимально допустимое давление воды. Данный показатель прямо пропорционален стоимости материала.

Сводная таблица позволяет определить соответствие класса бетона и марок по морозостойкости и водонепроницаемости. Чем выше класс прочности, тем устойчивее состав к холоду и влаге.

Морозостойкость Влагонепроницаемость
В-7,5 F50 W2
В-12,5 F50 W2
В-15 F100 W4
В-20 F100 W4
В-22,5 F200 W6
В-25 F200 W8
В-30 F300 W10
В-35 F200-F300 W8-W14
В-40 F200-F300 W10-W16
В-45 F100-F300 W12-W18

Сфера применения

Для каждого типа строительных работ используется свой класс бетонного раствора. Чем выше указанное значение материала, тем лучше его эксплуатационные качества. Рассмотрим самые популярные виды.

В30

Бетон имеет большую плотность, поэтому его применение целесообразно в тех конструкциях, на которые осуществляется большая нагрузка. Готовый состав используется для строительства мостов, подземных и гидротехнических сооружений, хранилищ в банках и других элементов, к которым предъявляются специальные требования к прочности и качеству.

В25 и В27,5

Класс В25 представляет собой цементно-песчаный состав с высокими физическими и техническими характеристиками. Он широко применяется для устройства свай, монолитных стен и фундаментов, перекрытий, различных колонн и балок. Такой бетон используют для заливки основы под чаши бассейнов, на которые осуществляется большая нагрузка. По той же причине железобетонные кольца производятся из класса В27,5. Данные конструкции часто выбирают для обустройства колодцев или канализаций, которые находятся под сильным давлением.

В22,5

Бетонный раствор класса В22,5 отлично подходит для заливки монолитных стен и перекрытий, лестничных конструкций, установки заборов, придомовых дорожек и площадок. Следует остановить свой выбор на таком составе в том случае, если вам необходимо подготовить и уплотнить грунт под ленточный фундамент.

В12,5 и В15

Классы В12,5 и В15 используются для работ по выравниванию поверхностей и выполнении бетонных стен, напольных покрытий, фундаментов, стяжек, бетонировании столбов, площадок и дорожек. Такой состав чаще всего применяется для строительства и благоустройства частных домов.

В7,5

Раствор класса В 7,5 иначе называют «легкий бетон». Он получил свое признание в области проведения работ по подготовке к дальнейшей отделке помещений, по обустройству грунта под фундамент или для благоустройства территории рядом с домом. Материал часто применяется в качестве укладки цементно-песчаной подушки под дорожное полотно или для имитации природного камня.

Классификация по степени растяжения

Существует дополнительная классификация материала по прочности: по растяжению в направлении оси и по максимальному пределу на растягивание при изгибе материала. Данный показатель важен при строительных работах в тяжелых условиях, при которых недопустимы внешние повреждения поверхности.

Обычно бетонные изделия не предназначены для растягивания. Но, тем не менее, разграничение классов по этому параметру имеет огромное значение. Учитывать степень растяжения материала необходимо еще на этапе проектирования для того, чтобы правильно оценить нагрузку на объект.

Это позволяет продлить срок эксплуатации бетонной конструкции и избежать существенных нарушений стандартов. Несоблюдение параметров создает большие риски для возникновения сколов и трещин.

Осевое растяжение

Параметр прочности материала на растяжение в осевой проекции очень важен при монтаже объектов и конструкций, устройство которых категорически не допускает появление трещин или других повреждений. Это могут быть бассейны, фонтаны и другие сооружения, находящиеся под воздействием воды. Для строительства плотин на гидростанциях данный индекс прочности является самым объективным параметром.

Бетонные составы обозначаются латинскими буквами Вt. Они подразделены на классы по устойчивости на растяжение: Вt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Вt2; Bt2,4; Вt2,8; Вt3,2. Чем выше индекс маркировки, тем выше характеристика прочности.

Растяжение на изгиб

Данная классификация цементно-песчаных растворов используется при выборе материала для укладки , при устройстве посадочных полос аэропортов. Подобные строительные работы требуют от него высокого уровня прочности на растяжение.

Обозначение классов указывается при помощи сокращения Вbt. Классификация имеет 19 уровней: Вbt0,4; Вbt0,8; Вbt1,2; Bbt1,6; Вbt2,0; Вtb2,4; Вbt2,8; Вbt3,2; Вbt3,6; Вbt4,0; Bbt4,4; Вbt4,8; Вbt5,2; Вbt5,6; Вbt6,0; Вbt6,4; Вbt6,8; Вbt7,2; Вbt8.

Выделение классов бетонного раствора по различным признакам (прочности, устойчивости при растяжении в осевой проекции и при изгибе) позволяет провести оценку изделия со всех сторон. Это дает возможность подобрать необходимый материал по качеству, который будет отвечать всем требованиям сферы его применения.

Марка бетона – это основная характеристика конкретной готовой и приготавливаемой бетонной смеси, которая определяет количественное соотношение основных компонентов (цемент, песок, щебень и вода), а также область применения данного строительного материала.

ГОСТами и Строительными Нормами и Правилами регламентированы марки бетона М50-М1000. При этом в жилищном, малоэтажном и многоэтажном, строительстве применяется бетон марок – от М100 до М400 с шагом в 50 единиц (М100, М150, М200 и т.д.), реже, для особо ответственных конструкций, используются марки бетона: М500 или М600.

Обозначение марок бетона

В соответствии со схемой нагружения любых строительных конструкций – основной механической нагрузкой, которую испытывают фундаменты, стены, колонны и другие бетонные, является «сжатие». В значительно меньшей мере конструкции испытывают тангенциальные, растягивающие, крутящие и изгибающие нагрузки. Таким образом определяющей числовой величиной определяющей содержание компонентов и область применения является числовое значение прочности на сжатие в единицах измерения – кг/см2 расположенное после буквы «М».

Что означает марка бетона более конкретно? Строительные конструкции, залитые из бетона марки М150 способны выдержать статическую нагрузку «на сжатие – от 130 до 160 килограммов нагрузки на один квадратный сантиметр. При этом цифра «150» является средним значением, которое участвует в инженерных расчетах при проектировании. Точное значение прочности на сжатие (соответственно точно определить марку бетона) можно получить, проведя специальные лабораторные испытания, «раздавив» измеряемой нагрузкой бетонный образец из конкретного строительного материала.

Дополнительными характеристиками, значение которых зависит от марки бетона и количества внесенных присадок являются: водонепроницаемость, морозостойкость и укладываемость.

Популярные марки бетона для строительства

Говоря о марках бетона, нельзя не упомянуть, для каких целей можно использовать строительный материал той или иной популярной марки:

  • Бетон М100. Область применения: полный спектр подготовительных работ, строительство автодорог в качестве «подушки» под основное асфальтобетонное покрытие, установка бордюрных камней и изготовления других малоответственных конструкций;
  • Бетон М150. Подготовительные работы перед заливкой фундаментов, заливка малонагруженных фундаментов, заливка чернового пола, бетонирование садовых дорожек и придомовых отмосток;
  • Бетон М200. Заливка: фундаментов, полов, стяжек, отмосток, садово-парковых дорожек и лестничных маршей;
  • Бетон М250. Изготовление фундаментов монолитного типа;
  • Бетон М300. Монолитные фундаменты, бетонные заборы и их фундаменты, стены зданий, лестничные марши, перекрытия и другие ответственные конструкции;
  • Бетон М350. Колонны, монолитные несущие стены, перекрытия, бассейны, балки, ригели, вылеты. Данная марка является основной для производства высоконагруженных ЖБИ;
  • Бетон М400. Мостовые переходы и автомобильные эстакады, колонны, ригели, банковские хранилища. Другие конструкции со специальными требованиями. Вследствие экономической нецелесообразности в частном строительстве практически не используется;
  • Бетон М450. То же самое что бетон М400. Использование материала данной мало применяемой марки (вследствие дороговизны) регламентировано специальными требованиями, предъявляемыми к бетонным изделиям и конструкциям;
  • Бетон М500. Строительство мостовых переходов, гидротехнических сооружений, производство специальных ЖБИ, возведение банковских хранилищ и дамб.

При выборе бетонной смеси каждый сталкивается с вопросом, какие именно виды лучше подходят для применения в определенном проекте. Каждый отличается индивидуальными свойствами, сферами использования. Собственно, они предназначены для обозначения бетонных смесей согласно уникальным свойствам, это главные показатели качества, связанные с прочностью. Для того, чтобы ориентироваться в классах, марках материала, существуют таблицы с описанием всех параметров конкретного вида.

Определения класса

Прочность смеси зависит от правильно подобранного соотношения составляющих, влияние оказывают другие факторы. К таким относят качество воды, песка, незначительные изменения технологии в процессе приготовления, особенности застывания, условия укладки. Именно поэтому похожие маркировки могут иметь неодинаковую прочность.

Уровень прочности, учитывая перечисленные факторы, называют классом. Это параметр, означающий допустимое значение возможного ухудшения качества при условии, что прочность равна указанной. В проектных документах строительства указывают класс. Важно правильно соотносить характеристики – для этого существуют специальные таблицы.

Определение марки


Определение марки по мокрому пятну.

Марка главным образом зависит от количества цемента в бетонной смеси. Бетон с высшим числом более сложен в использовании – чем выше значение, тем меньше период застывания. При выборе важно подобрать правильное соответствие качества-цены. Проверить прочность можно в лабораторных условиях неразрушающим методом – предполагается сжатие образцов сильным прессом.

Главный критерий, согласно которому определяются с необходимой маркой – вид предполагаемого сооружения. Для подготовительных работ при заливке фундамента, дорожных работах используют М-100, М-150. Наиболее известным считается М-200, сфера использования которого довольно широка – сооружение лестниц, опорных стен, заливка фундамента.

Для заливки монолитных фундаментов преимущественно используют М-350 – такой бетон способен выдержать существенные нагрузки. М-250, М-300 постепенно уходят с рынка строительных материалов, являются промежуточными, используются достаточно редко. Высшие маркировки бетона используют для постройки гидротехнических объектов, плотин, дамб – иными словами, конструкций, подвергающихся постоянному большому давлению, к которым выдвигают особые требования.

Обозначение

Классы обозначают латинской буквой «В», цифра рядом показывает нагрузку в мегапаскалях, которую бетон выдержит в 95% случаев. Полный спектр классов находится в диапазоне 3,5 – 80 МПа. Марки обозначают буквой «М», цифра показывает, сколько цемента в готовой бетонной смеси. Обозначение марки расшифровывает границу прочности, который измеряют в кгс/см2.

Высокая прочность – главная определяющая качества, поэтому чем выше значение – тем смесь дороже.

Отличие между классами и марками

На первый взгляд, к марке и классу применяют одинаковый критерий определения, но между ними есть существенные отличия. Первая показывает средние технические свойства материала, второй определяет уровень прочности материала при эксплуатации. Фактически, маркирование говорит о том, какое количество цемента присутствует в данной смеси, классовое же число показывает, какую максимальную нагрузку выдержит конструкция в 90-95% случаев. Указанные параметры взаимозависимы, их соответствие можно определить с помощью специальной таблицы.

Класс бетона по прочности

Испытание прочности бетона на сжатие и на соответствие требуемой марке.

В первую очередь, определяет предел прочности на сжатие. Показатель гарантирует, что в процессе эксплуатации материал выдержит определенную нагрузку, которая указана рядом с буквой «В» в мегапаскалях в возможной погрешностью в 13,5% (коэффициент вариации). На прочность влияют следующие факторы:

  • Количество цемента – чем больше цемента содержится в смеси, тем быстрее она застывает и прочнее становится.
  • Водоцементное соотношение – большое количество воды приводит к образованию пор, что значительно уменьшает прочность.
  • Активность цемента – надежные сооружения производят из цемента высокой прочности.
  • Степень – правильная технология смешивания, использование виброимпульсов и метода турбосмешивания значительно повышают степень прочности готового бетона.
  • Качество заполнителей – добавление примесей (глины, мелкозернистых добавок) приводит к снижению прочности состава.

Классификация по маркам

Маркировка зависит от плотности, качества используемых составляющих и водоцементного соотношения. Допустимые границы последнего параметра – от 0,3 до 0,5. Увеличение показателя означает снижение характеристик прочности материала. Различают несколько видов марок – по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости.

По прочности

Находятся в диапазоне от М-50 до М-1000, показывает среднее значение прочности на сжатие, означает конкретный вид цемента, который использовали при приготовлении бетонной смеси, соотношение всех составляющих раствора и . Соответствие определенного числа перечисленным параметрам можно узнать из таблиц.

По морозостойкости


Разрушения бетона из-за низкой морозостойкости.

Еще один важный параметр, который напрямую влияет на качество материала. Особенное внимание ему уделяют при разработке проектов в холодных регионах. Низкие температуры губительно влияют на бетон, разрушая структуру. Влага, попадая на поверхность, просачивается в поры материала, после замерзания увеличивается в объеме. Процесс постоянного замерзания-оттаивания приводит к появлению мелких трещин, которые со временем расширяются.

Морозостойкий материал получают с помощью специальных химических добавок, которые досыпают в раствор в количестве, указанном в инструкции. Данные материалы имеют свою маркировку, существуют в диапазоне от F-50 до F-1000. Показатель возле буквы показывает, сколько циклов оттаивания-замерзания может перенести материал без ухудшения исходных свойств.

Бетон – искусственный строительный материал, камень созданный из воды, цемента, крупных и мелких заполнителей. Бетон производится путем формования и твердения, и важную роль играет рациональный подбор компонентов для композиции бетонной смеси. От соотношения основных компонентов и используемых пластификаторов зависит прочность бетона, его морозостойкость и др. важные параметры. Наиболее важными показателями являются класс и марка бетона – характеристики, которые первыми учитываются при проектировании. Остановимся на том, чем отличается класс бетона от марки и каково их соотношение.

Что такое класс и марка бетона

Оба параметра отражают одну и ту же характеристики – предел прочности на сжатие. Разница в том, что марка использует среднее значение, а ориентируясь на класс, вы узнаете гарантированную обеспеченность с коэффициентом вариации, принятой ГОСТом погрешностью равной 13,5%.

Итак, что представляют собой классы и марки бетона по прочности? Марка бетона задается в усредненном пределе прочности на сжатие и измеряется в кгс/см2. Обозначается литерой М и цифровым обозначением из определенных ГОСТом значений показателя прочности на сжатие которому данный материал соответствует. В современном строительстве наиболее часто используются марки М100 – М500.

Класс прочности бетона более приближен к реальным показателям, так как учитывает допустимую погрешность. Здесь также присутствует буквенное и числовое обозначение – литера В и значение предела прочности на сжатие в МПа. Полный диапазон значений составляет от В3,5 до В80, но к основному диапазону, классам получившим наибольшее применение в современном строительстве, относятся от В7,5 до В40.

Соотношение класса и марки

Одним из наиболее частых вопросов, интересующим непрофессионалов занимающихся выбором материала для строительства, является — как соотносятся марка и класс бетона? Соответствие класса и марки определяется коэффициентом вариации, который может изменяться в широком диапазоне и зависит от многих факторов. Одна и та же марка бетона при различных коэффициентах вариации может быть и выше, и ниже определенного значение (например, В10 или В15). Поэтому для получения унифицированных значений применяется средний коэффициент равный 13,5%.

Для определения соотношения класса и марки не нужно производить расчеты, существует таблица марок и классов бетона:

Как видите, здесь приведены наиболее востребованные марки используемые в современном строительстве. На их основе можно узнать нормативные значения плотности, однородности, прочности на разрыв и других показателей. Если же необходимо получить точные характеристики материала, то производятся полевые и лабораторные испытания взятых образцов позволяющие получить точный ответ о пригодности бетона к решению конкретных задач.

Особо стоит отметить, что при всей важности показателей марки и класса, важным является качество исходных компонентов и технология производства, соответственно и выбор производителя.

Оборудование и инструменты для строительства, ремонтных и отделочных работ на сайте компании Немецкие технологии.

Марки бетона, класс бетона по прочности

Бетонный завод «Главбетон» производит бетон различных марок и классов. У нас вы можете купить бетон марок М100-М400 или, если пользоваться обозначением в классах по прочности, классов В7,5-В30. На каждую марку выдается сертификат качества. По желанию заказчика изготавливаем бетоны с повышенными требованиями по водонепроницаемости, морозостойкости. С ценами на различные марки бетона можно ознакомиться в разделе «Цены на продукцию».

Марка бетона и его класс – это основные показатели, характеризующие прочность бетона. Прочность бетона измеряется по сопротивлению осевому сжатию контрольных образцов и показывает способность бетона сопротивляться разрушению при воздействии внешних нагрузок.

Марка бетона по прочности определяет, какую максимальную нагрузку выдерживает бетон этой марки  в идеальных условиях. Марка бетона по прочности обозначается буквой «М» и числом от 50 до 1000, которое показывает максимально допустимую нагрузку в кгс/см2.

Класс бетона определяет фактическую прочность бетона, т.е. прочность бетона в реальных условиях.  Этот показатель учитывает допустимую погрешность качества бетонной смеси и показывает, нагрузку которую бетон данного класса должен выдержать в 95% случаев. Обозначается буквой «В» и цифрой, определяющей максимально допустимое давление в мегапаскалях.

Марки бетона, как и его класс, определяют, для каких целей можно использовать бетон. Чем выше числовые показатели марки бетона и класса, тем более прочным, или тяжелым, является бетон. То есть, чем выше требования к прочности возводимого сооружения, тем выше должна быть марка бетона. Прочность бетона зависит от компонентов, входящими в его состав и их соотношения.

Бетон марки М100 самый легкий. Используется, в основном, при подготовительных работах, в качестве ненагруженного слоя. Например, в дорожном строительстве бетон М100 может использоваться в качестве подготовки под основное дорожное полотно.

Бетон марки М150 так же считается легким бетоном. Используется для стяжки полов и бетонных тротуаров, подготовительных работ перед заливкой фундамента и плит, относящихся к монолитному типу.

Бетон марки М200 широко применяется в индивидуальном строительстве и при возведении малоэтажных сооружений. Используется так же и в дорожном строительстве для создания монолитной подушки под основное дорожное полотно

Бетон марки М250 схож с бетоном марки М200 по использованию, но является более прочным, поэтому применяется также для изготовления малонагруженных плит перекрытий, отливки блоков лестничных пролетов, укладки монолитного фундамента, при возведении заборов.

Марка бетона М300  — одна из самых популярных марок, подходит для возведения монолитного или ленточного фундамента, строительства  коллекторных систем, заливки площадок и изготовления лестниц, применяется в дорожном строительстве.

Бетон марки М350 относится уже к высокопрочным бетонам и может использоваться при строительстве бассейнов, аэропортов, несущих стен, колонн, балок перекрытий.

Бетон марки М400 отличается повышенной прочностью. Его используют при строительстве мостов, аквапарков, банковских хранилищ, гидротехнических сооружений.

Довольно часто требования к бетону  в нормативных документах указываются именно в классах, в то время как на практике чаще употребляется понятие марки бетона.

Соотношение между классами и марками бетона по прочности

Класс бетона по прочности (В) Марка бетона по прочности (М)
В7.5 М100
В12.5 М150
В15 М200
В20 М250
В22.5 М300
В25 М350
В30 М400

Другими важными характеристиками бетона являются морозостойкость (обозначается буквой «F» и цифрой от 50 до 300)  и водонепроницаемость (обозначается буквой «W» и цифрой от 2 до 20).

Водонепроницаемость бетона определяет его способность не пропускать воду под давлением, и показывает максимальное давление воды, которое выдерживает бетон.

Морозостойкость  — это способность бетона выдерживать определенное количество циклов замораживания и оттаивания без потери прочности.

Марки бетона: как правильно выбрать марку бетона

 

Вступление

Любой человек, даже далекий от строительства знает, такое строительное понятие, как бетон, а прилагательное бетонный, ассоциирует с чем-то очень прочным.

Это не удивительно, пожалуй, нет строительных работ, в которых не используется бетон. Из бетона заливают фундаменты домов, делают монолитные каркасы зданий. Бетон используют для устройства оснований пола, заливают полы в гаражах и на производстве, из бетона делают черновые полы в помещениях. Из особых марок бетона заливают бетонные бассейны, строят взлетно-посадочные полосы в аэропортах. Бетон является основным материалом для производства строительных и дорожных плит, фундаментных блоков. В общем, бетон в строительстве везде. Так что такое бетон?

Что такое бетон

Бетон это смесь четырех составляющих материалов: цемента, песка, щебня и воды. Составляющие бетона смешиваются в специальных пропорциях, образуя густую строительную смесь, которая после твердения образует прочное, монолитное изделие. Благодаря своей текучести в замешанном виде, бетону можно придать любую форму используя для этого, так называемую опалубку.

Пропорции цемента, песка, щебня, воды в бетонном растворе строго рассчитаны, но не являются постоянными величинами. В зависимости от пропорций составляющих бетон разделяют на марки бетона. Основное различие в марках бетона это прочность получаемого бетонного изделия и как следствие, различные области его применения.

Марки бетона и марки цемента

Часто, марки бетона путают с маркой используемого цемента. Это от части, так, но не совсем правильно. Приведу пример, на бетоне М300. Для бетона М300 возможны следующие пропорции составляющих:

  • Цемент М400 — 1 кг, 1,9 кг песка, 3,7 кг щебня.
  • Или цемента М500 – 1 кг, 2,4 песка, 4,3 щебня.

Как видите разные марки цемента, используют  для одной марки бетона.

Марки бетона и класс бетона

Существует такое понятие, как товарный бетон. Товарный бетон это бетон изготовленный в заводских условиях и готовый для доставки на объект специальными машинами. Второе название товарного бетона БСГ- бетонная смесь готовая.

По нормативам товарный бетон обозначается маркой бетона и классом бетона. Например, бетон марки М300, класса B22.5. Марка бетона обозначает технологию его производства, а класс бетона показывает его качественные характеристики. Обычно класс бетона привязан к его марке и обозначают бетон маркой бетона с дополнительным указанием в скобках класса бетона. Например, бетон марки М150 и бетон класса B12.5 это одно и то же изделие, которое маркируется, как товарный бетон М150 (B12.5). 

Посмотрим, чем отличается бетон, различных марок.

Марки бетона товарного

В перечислении марок бетона, пойдем от «твердого к мягкому», то есть, от твердых марок бетона до более «мягких», правильно говорить легких бетонов.

Бетон М550, класс В45 самый прочный товарный бетон. Пропорции цемента в бетоне марки М550 максимальные. Используется в производственных процессах при изготовлении специальных железобетонных изделий и в строительстве гидротехнических сооружений. 

Бетон М500, класс В40, аналогичен бетону М550. Его назначение также для строений и изделий, которые постоянно соприкасаются с водой. Марки бетона М500 и М550 крайне дороги.

Бетоны марок М400, класс В35 и М450, класс B30, также относятся к бетонам высокого класса прочности, и используется в гражданском строительстве сооружений близких к воде (гидроузлы, метрополитен), а также помещений железобетонных изделий специального назначения и банковских хранилищ.

Бетон марки М350, класс В25. Этот бетон используют для устройства фундаментов многоэтажных зданий. Именно этот бетон является основным в производстве ЖБИ изделий, монолитном строительстве, производстве дорожных плит и пустотелых плит перекрытий. Незаменим бетон М350 для заливки бетонных бассейнов, несущих колонн, взлетных полос. В частном строительстве использование бетона М350 не рационально. 

Бетон марки М300, класс В22.5. Популярный товарный бетон для строительства ленточных, свайных и других монолитных фундаментов, популярен в частном строительстве.

Бетоны М200, класс B15 и М250, класс B20 схожие бетоны по характеристикам и применению. Из таких бетонов делают фундаменты малоэтажных домов, небольших лестниц. Такой бетон идет на устройство дорожек и отмостки вокруг дома. Вполне разумно использование бетона М200 или М250 для устройства полов в гараже.

Бетон марки М150, класс В12.5, называют легким бетоном. Бетон этой марки наиболее распространен в частном строительстве и черновой отделки помещений. Его используют для устройства черновых полов в доме, заливки дорожек для пеших прогулок, для выравнивания полов стяжками.

Бетон марки М100, класс В7. 5. Легкий бетон, применяемый в подготовительных работах перед армированием и в устройстве фундаментов.

Бетоны марок М50 и М75. Чаще называют цементными растворами. Используются в кладке кирпича и стеновых блоков, штукатурных работ. Отличается отсутствием в составе щебня и большим количеством цемента и песка в составе. В обиходе строителей, редко такой раствор называют бетоном. Более правильное название цементный раствор или пескосмесь.

О застывании бетона

В работе со всеми марками бетона помним следующее:

  • Технологическая прочность бетона достигается через 28-30 суток с момента его заливки;
  • Прочность в 60% достигается через 7-8 суток;
  • Прочность достаточная для хождения приходит через трое суток.

Максимальная прочность бетонов высоких марок достигается через 6 месяцев. Именно поэтому, частные дома лучше строить через сезон после заливки фундамента.

Важно, обеспечить равномерное, естественное высыхание бетона, а при повышенной температуре необходимо проливать (смачивать) высыхающий бетон в течение недели и укрывать бетон полиэтиленом на всё время набора прочности.

Статьи по теме

 

Похожие статьи

Изготовление бетона | Ресурс | RSC Education

Ученический лист

В этом практическом я буду:

  • Получите представление о том, как использование смеси минералов и горных пород разного размера со связующим увеличивает сложность разделения и повышает стабильность и прочность композитного материала, такого как раствор и бетон.
  • Тестирование, чтобы увидеть, как различные пропорции цемента, воды и различных заполнителей влияют на свойства моего бетона.
  • Использование моих научных знаний и понимания для объяснения моих результатов.
  • Теория того, что происходит химически, когда бетон схватывается.

Введение:

Вы подающий надежды молодой художник-ученый, который был учеником инженера-строителя Витрувия (c80–70 до н.э. — c15 до н.э.). Витрувий исследует, как изменение соотношения цемента, воды и различных заполнителей влияет на свойства бетона, и просит вас провести некоторые исследования. Более того, он планирует включить ваши результаты в свои «десять книг по архитектуре»!

Витрувий уже нашел несколько интересных результатов, и, как все хорошие ученые, вы решаете продолжить расследование…

Оборудование:

Доступ к:

  • 3 сита с отверстиями разного размера
  • Бетонная смесь в стакане 250 см 3 стакан
  • Небольшой пакет растворной смеси
  • Небольшой мешок цемента Раздражающее средство
  • Защита рта от пыли
  • Прозрачная линейка
  • Стакан (250 см 3 )
  • Вода
  • Секундомер
  • Весы для верхней чаши
  • Проектор
  • Лоток или бак для просеивания
  • Стакан с водой (для грязной ложки)

Метод:

Это задание приведет вас к рабочему определению бетона.

Вы не только будете разделять ингредиенты, которые входят в состав бетона, но и усвоите важный урок времени и энергии, необходимых для отделения самых крупных камней от мельчайших частиц, содержащих цемент.

Вы должны носить защиту рта от пыли.

  1. Поместите сита на проектор рядом с прозрачной линейкой, чтобы вы могли оценить размер отверстий в каждом сите.
  2. Возьмите стакан 250 см 3 , наполненный сухой бетонной смесью.
  3. Установите сита над другим стаканом диаметром 250 см 3 так, чтобы стакан с наибольшим размером отверстий был вверху, следующий по размеру — под ним, а самый маленький — под ним.
  4. Включите секундомер и короткими быстрыми движениями сита засеките приблизительное время, необходимое для отделения частиц каждого размера.
  5. Процент частиц каждого размера можно определить, взвесив каждую и сравнив ее с общей массой образца в 250 см 3 стакане.
  6. Определите каждую группу частиц из сита.
  • Самые мелкие частицы содержат цемент, который составляет связующий материал, удерживающий более крупные частицы вместе, когда все четыре материала смешиваются вместе с водой.
  • Следующая группа частиц в последующих ситах – это камни различного размера, которые составляют заполнители бетонной смеси.

Альтернативный подход к использованию сит для определения компонентов бетона состоит в том, чтобы высыпать часть бетонной смеси на лист миллиметровой бумаги и, используя квадраты на бумаге, описать диапазон размеров частиц, которые входят в состав бетона. изготовление бетона.

  1. Смешайте каждую из четырех частиц разного размера с небольшим количеством воды, чтобы увидеть, какая из частиц действительно схватится.
  2. Если вы используете сита, можно определить источник каждой частицы.
  • Мелкие породы, составляющие самые крупные частицы и следующие за ними более крупные частицы, называются заполнителями и могут быть добыты из гравийного карьера.
  • В третий набор входят мельчайшие песчинки и крупные частицы цемента.
  • Четвертый содержит большую часть цемента, который перемалывается в очень мелкий порошок из клинкера.

Далее:

Оборудование:

  • Защита для глаз
  • Картонная форма
  • Пластиковая перчатка
  • Баночка для йогурта и чайная ложка
  • Газета
  • Вода, песок, цемент (раздражающее действие), мелкий гравий

Метод:

Вы должны носить защитные очки и пластиковые перчатки.

Накройте скамейку газетой, а затем соберите все остальные предметы. Цемент – это щелочь, которая может вызвать ожоги кожи. Будьте очень осторожны при смешивании, чтобы не образовалась пыль.

  1. Наденьте перчатки. Отнесите кастрюлю с йогуртом на переднюю скамью, чтобы собрать ингредиенты. Используя чайные ложки в каждом контейнере, положите 3 чайные ложки без горки цемента, 3 чайные ложки без горки песка и 3 чайные ложки без горки мелкого гравия в кастрюлю для йогурта. Вернитесь на свою скамейку. Альтернативой является все смешивание в пластиковом пакете с застежкой-молнией. (С предварительно взвешенным учителем цементом). Таким образом, гораздо меньше вероятность попадания на кожу или в глаза.
  2. Используя чайную ложку, осторожно перемешайте цемент, песок и гравий. Добавьте немного воды и тщательно перемешайте смесь. Помните, что вы всегда можете добавить еще немного воды, но вы не можете ее убрать!

Когда смесь подобрана правильно, ваша чайная ложка должна легко войти в смесь, оставляя отверстие при извлечении.

  1. Вылейте смесь в форму (10 см x 1 см x 1 см).Пометьте форму, запишите состав смеси, чтобы вы знали, что она ваша, и там будет указано, что это за смесь.
  2.  Если у вас есть время, сделайте еще хотя бы один брусок из бетона. Вы должны использовать в общей сложности 9 чайных ложек без горки материала, но вы должны варьировать пропорции смесей, т.е. 4 цемента, 3 песка, 2 гравия и так далее. Тщательно промаркируйте бруски и точно запишите, что вы вложили в каждый из них.
  3. Не смывать бетон в раковину .Поместите баночки из-под йогурта (и любую смесь отходов) в предусмотренную для этого корзину. Положите чайную ложку в предоставленную емкость с холодной водой. Выверните перчатку наизнанку и положите ее в мусорное ведро с использованными баночками из-под йогурта.
  4. Приведите в порядок свою скамейку, а затем вымойте руки. Снимите защитные очки, когда вам скажут.

Теперь посмотрим, как дозировка меняет свойства смесей.

Начните с добавления воды в 3-5 раз больше, чем требуется, к цементным и бетонным смесям.

Теперь протестируйте две смеси: воду, смешанную с бетонной смесью (цемент, мелкий и крупный заполнитель), воду и воду, смешанную с раствором (цемент и мелкий заполнитель).

Это покажет, сколько размеров частиц необходимо в бетонной смеси. Теперь попробуйте следующие смеси и прокомментируйте, как свойства меняются с каждой смесью.

  1. Поместите одну часть бетонной смеси в банку с пятью частями воды. Встряхните смесь и оставьте на час или на ночь.
  1. Удалите крупный заполнитель из сухой бетонной смеси (или используйте растворную смесь), вылейте одну часть более мелкой смеси в банку и добавьте пять частей воды.
  1. Встряхните содержимое и оставьте на час или на ночь.
  1. Измерьте каждый слой, чтобы рассчитать процент заполнителя каждого размера в обеих смесях.
  1. Сравните две смеси, чтобы понять, что разный размер частиц влияет на качество бетона, и увидеть разницу между бетоном и раствором.

Можно использовать агрегаты двух разных размеров, чтобы показать, что общий объем пространства между агрегатами не меняется при изменении размера агрегата.

  1. Измерьте количество воды, необходимое для заполнения двух стаканов емкостью 1000 мл, каждый из которых содержит заполнитель разного размера.
  1. Объем пространства между частицами уменьшается только при смешивании агрегатов разного размера. Это можно довольно наглядно показать, если использовать пластиковые шарики двух разных размеров.
  1. Проанализируйте свой опыт работы с заполнителями из растворной смеси. Заполнители имеют такой размер, чтобы обеспечить наиболее эффективный поверхностный контакт между цементным тестом и заполнителями разных размеров.

Количество используемого цементного теста должно быть как минимум равно промежутку между частицами заполнителя и немного больше, чтобы сделать бетонную смесь относительно легко перемещаемой при заливке бетона и сделать поверхность гладкой. Это известно как «работоспособность».

  1. С помощью полистироловых чашек отвесить 500 граммов растворной смеси (песчано-цементной смеси), добавить 75 граммов воды.
  1. Перемешивайте, пока в растворной смеси не исчезнут комки.
  1. Еще раз взвесьте, чтобы определить общий вес и добавленное количество воды для проверки.
  1. Отставьте стакан с бетонной смесью, а также еще один полистироловый стакан с водой, наполненный примерно до уровня стакана с бетоном. Взвесьте стакан с водой.
  1. Поставьте стакан с водой рядом с стаканом с бетоном. Эта чашка воды используется для обозначения того, сколько воды испаряется с поверхности бетона до того, как произойдет полное затвердевание.
  1. Подождите около 24 часов и снова взвесьте каждую чашку.

Бетон потеряет лишь часть воды из-за испарения с открытой поверхности.

Вы можете сравнить потерю воды из бетона с потерей воды из чашки с обычной водой, которая также потеряла некоторое количество воды из-за испарения. Оба этих количества воды малы по сравнению с первоначальным количеством воды, добавляемой в бетон, которая не испаряется, образуя затвердевший бетон.Сравнивая количество исходных ингредиентов с весом конечного бетона, становится ясно, что бетон не высыхает.

Бетонная смесь может терять немного больше воды, чем стакан с одной водой. Если вы внимательно посмотрите, то увидите, что поверхность бетона не гладкая. Эта более шероховатая поверхность позволяет воде испаряться быстрее, чем только вода в чашке. Опять же, это количество воды ничтожно мало по сравнению с водой, добавленной в бетонную смесь, которая вступила в химическую реакцию для получения затвердевшего материала.

Обсудите, какие усилия могут предпринять рабочие строительной отрасли, чтобы устранить испарение с поверхности только что залитого бетона.

Теория:

Греки открыли силу вулканической породы, известной как Pozzolanas , которая включала санторинскую землю. Это использовалось в Восточном Средиземноморье с 500–400 гг. До н.э. В конечном итоге римляне полностью раскрыли потенциал известково-пуццолановой пасты , когда они использовали пуццолан в качестве связующего в римском бетоне для зданий и подводных сооружений.Римский бетон также использовался для строительства дорог. Слово «бетон» происходит от латинского слова « concretus » (что означает компактный или уплотненный).

Римский бетон , известный как opus caementicium , использовался в строительстве во времена поздней Римской республики и на протяжении всей истории Римской империи. Это гидравлический -твердеющий (водостойкий) цемент со многими материальными качествами, аналогичными современному портландцементу .

Римский бетон часто использовался с кирпичной облицовкой. Бетон различался по составу заполнителя , и это позволило использовать различные варианты расположения материалов, что привело к бетонной революции, в ходе которой были построены структурно сложные формы, такие как купол Пантеона .

Минерал Pozzolana , также известный как пуццолановая зола (лат. pulvis puteolanus ), представляет собой кремнистый и глиноземистый материал.При смешивании с водой комнатной температуры и гидроксидом кальция он реагирует с образованием нерастворимого гидрата силиката кальция и гидрата алюмината кальция . Эти соединения являются материалами, обладающими цементирующими свойствами и связывающими заполнители между собой.

Поццолана получен из одного из основных месторождений вулканического пепла , использовавшегося римлянами в Поццуоли недалеко от Неаполя. Мы по-прежнему используем название пуццолана, но оно применяется к любому вулканическому материалу (пемзе или вулканическому пеплу), состоящему из тонкого вулканического стекла .

Римский инженер-строитель Витрувий (ок. 80–70 до н. э. — ок. 15 до н. э.) говорит о четырех типах пуццолана: черном, белом, сером и красном, которые можно найти в вулканических районах Италии, таких как как Неаполь. Витрувий, написавший около 25 г. до н.э. в своих Десяти книгах по архитектуре , выделил типы заполнителей, подходящих для приготовления известковых растворов. Для структурных растворов он рекомендовал пуццолан , коричневато-желто-серого цвета около Неаполя и красновато-коричневого цвета в Риме.

Vitruvius указывает соотношение 1 части извести к 3 частям пуццолана для цемента, используемого в зданиях, и соотношение извести к пуццолану 1: 2 для подводных работ, по сути то же самое соотношение, смешанное сегодня для бетона, используемого в море.

Рецепт римского бетона был утерян между 500 и 1300 годами нашей эры. Затем между 1300-ми и серединой 1700-х годов использование цемента постепенно вернулось. Канал дю Миди был построен из бетона в 1670 году, а в Финляндии есть бетонные сооружения 16 века.

Портландцемент — это общий термин почти для всех современных цементов. Своим названием и происхождением он обязан Аспдину (британскому каменщику), который в 1820-х годах искал аналог римского цемента (полученного из вулканического пепла и других природных минералов).

Название

Aspdin для его изобретения служило двум целям. Это отличало материал от римского цемента. Бетон, сделанный из его нового цемента, напоминал камень, добытый на острове Портленд, что облегчало маркетинг.

Современный портландцемент является продуктом высокотемпературной конверсии тонкоизмельченных материалов, часто основных смесей известняка (карбонат кальция CaCO 3 ), глины и сланца. Продукт нагрева представляет собой смесь, содержащую четыре основных компонента цемента: оксид кальция (CaO), кремнезем (диоксид кремния SiO 2 ), глинозем (оксид алюминия Al 2 O 3 ) и железо (Fe ).

Поскольку производители полагаются на материалы из окружающей среды, цементные заводы часто располагаются рядом с карьерами, в породах которых содержатся некоторые или все эти полезные ископаемые.

При обработке в длинной горизонтальной печи, известной как вращающаяся печь, смеси этих сырьевых материалов претерпевают химические изменения с образованием стеклоподобного материала, называемого клинкером. Клинкеры, смешанные с гипсом (сульфатом кальция CaSO4), измельчаются до мелкого порошка, и в результате получается цементный порошок.

Добавление воды в этот цемент, смешанный с песком, гравием или щебнем (известный как мелкий и крупный заполнитель), активирует химический состав цемента. Вода гидратирует соединения кальция в цементе, образуя новые соединения, которые связывают заполнители в бетон.

Первоначальные гидраты двухкальциевого силиката, которые образуются медленнее, вносят свой вклад в прочность бетона на более поздних стадиях. Следующие уравнения слов описывают производство бетона.

Трехкальциевый силикат + вода

Гидрат силиката кальция + гидроксид кальция + нагревание

Двухкальциевый силикат + вода

Гидрат силиката кальция + гидроксид кальция + нагревание

Из химических реакций, важных для обеспечения прочности бетона, вышеперечисленные реакции являются наиболее важными.

Два силиката кальция, которые составляют около 75 процентов веса портландцемента, реагируют с водой с образованием двух новых соединений: гидроксида кальция и гидрата силиката кальция. Последний на сегодняшний день является наиболее важным вяжущим компонентом в бетоне. Технические свойства бетона — схватывание и твердение, прочность и стабильность размеров — зависят в первую очередь от геля гидрата силиката кальция. Это сердце бетона.

При схватывании бетона его брутто-объем практически не изменяется, но затвердевший бетон содержит поры, заполненные водой и воздухом, не обладающие прочностью.Прочность заключается в твердой части пасты, в основном в гидратной и кристаллической фазах силиката кальция.

Чем менее пористое цементное тесто, тем прочнее бетон. Поэтому при замешивании бетона используйте воды не больше, чем это необходимо для того, чтобы бетон стал пластичным и пригодным для обработки. Даже в этом случае используется гораздо больше воды, чем требуется для полной гидратации цемента. Водоцементное отношение (по массе) полностью гидратированного цемента составляет примерно от 0,22 до 0,25 без учета испаряющейся воды.

Лист для учителей и техников

На этой практике студенты получат:

  • Получите представление о том, как использование смеси минералов и горных пород разного размера со связующим увеличивает сложность разделения и повышает стабильность и прочность композитного материала, такого как раствор и бетон.
  • Использовать тесты, чтобы увидеть, как изменение пропорций цемента, воды и различных заполнителей влияет на свойства бетона.
  • Использование своих научных знаний и понимания для объяснения своих результатов.
  • Теория того, что происходит химически, когда бетон схватывается.

Введение для учителей:

Школьники, работающие над проектом по цементу и бетону, могут посмотреть на ингредиенты бетона, изменить пропорции воды и бетона, добавить добавки в смесь, проверить изменения температуры, определить рН и узнать о продукте. Имейте в виду, что это потребует от учителя создания адекватного фона, поэтому следующие примечания должны помочь в этом процессе.

Это расследование начинается с исследовательского задания, в котором учащиеся составляют список живых (который со временем увеличивается). Это задание лучше всего начать с вопросов, подкрепляемых следующими пунктами a–c:

.
  • Где вы видели использование бетона?
  • Откуда вы знаете, что это был бетон?
  1. Бетон, цемент и раствор окружают нас. Когда мы идем в школу, садимся на автобус, заходим в здание или переходим мост, бетон, цемент и раствор присутствуют.Это захватывающие материалы, которые влияют на нашу жизнь. Цемент и бетон можно рассматривать как синонимы современной жизни, но по своей природе бетон, цемент и раствор разные.
  2. Цемент, сверхтонкий порошок серого цвета, связывает песок и камни в массу или матрицу бетона. Цемент является основным компонентом бетона.
  3. Приготовление бетона в принципе похоже на выпечку торта: выбранные ингредиенты смешиваются, нагреваются и оставляются для застывания. Точно так же, как торты различаются в зависимости от типа ингредиентов и метода их соединения, текстура, прочность, упругость и цвет бетона могут различаться.

Попросите отдельных учащихся составить свой собственный список использования бетона, которым они делятся с другой парой, затем с двумя парами и, наконец, со всем классом.

Список применений может быть довольно длинным. Чтобы представить процесс принятия решений при составлении списка, учащиеся должны обсудить и подчеркнуть важность бетона в нашей жизни и использовать это обсуждение в качестве фактора определения приоритетов.

Отображение списка классов в классе, чтобы учащиеся могли дополнять его во время исследования.

Учащиеся должны понимать разницу между цементом и бетоном. Они должны иметь практические знания в области науки, лежащей в основе состава и поведения материала, и понимать, как химия влияет на материал. Чтобы помочь развить это, справочные заметки должны помочь учителям подготовить почву для науки о бетоне и цементе.

После завершения исследований будет проведено обсуждение вездесущей природы цемента, бетона и их качеств как материала.

Фоновые примечания: (Слова, выделенные жирным шрифтом, являются важными идеями)

Сколько лет бетону?

Греки открыли силу вулканической породы, известной как Pozzolanas , которая включала санторинскую землю. Это использовалось в Восточном Средиземноморье с 500–400 гг. До н.э. В конечном итоге римляне полностью раскрыли потенциал известково-пуццолановой пасты , когда они использовали пуццолан в качестве связующего в римском бетоне для зданий и подводных сооружений. Римский бетон также использовался для строительства дорог.Слово «бетон» происходит от латинского слова « concretus » (что означает компактный или уплотненный).

Римский бетон , известный как opus caementicium , использовался в строительстве во времена поздней Римской республики и на протяжении всей истории Римской империи. Он представлял собой гидравлически твердеющий цемент (водостойкий) со многими материальными качествами, подобными современному портландцементу .

Римский бетон часто использовался с кирпичной облицовкой.Бетон различался по составу заполнителя , и это позволило использовать различные варианты расположения материалов, что привело к бетонной революции, в ходе которой были построены структурно сложные формы, такие как купол Пантеона .

Минерал Pozzolana , также известный как пуццолановая зола (лат. pulvis puteolanus ), представляет собой кремнистый и глиноземистый материал. При смешивании с водой комнатной температуры и гидроксидом кальция он реагирует с образованием нерастворимого гидрата силиката кальция и гидрата алюмината кальция .Эти соединения являются материалами, обладающими цементирующими свойствами и связывающими заполнители между собой.

Поццолана получен из одного из основных месторождений вулканического пепла , использовавшегося римлянами в Поццуоли недалеко от Неаполя. Мы по-прежнему используем название пуццолана, но оно применяется к любому вулканическому материалу (пемзе или вулканическому пеплу), состоящему из тонкого вулканического стекла .

Римский инженер-строитель Витрувий (ок. 80–70 до н. э. — ок. 15 до н. э.) говорит о четырех типах пуццолана: черном, белом, сером и красном, которые можно найти в вулканических районах Италии, таких как как Неаполь.Витрувий, написавший около 25 г. до н.э. в своих Десяти книгах по архитектуре , выделил типы заполнителей, подходящих для приготовления известковых растворов. Для структурных растворов он рекомендовал пуццолан , коричневато-желто-серого цвета около Неаполя и красновато-коричневого цвета в Риме.

Vitruvius указывает соотношение 1 части извести к 3 частям пуццолана для цемента, используемого в зданиях, и соотношение извести к пуццолану 1: 2 для подводных работ, по сути то же самое соотношение, смешанное сегодня для бетона, используемого в море.

Рецепт римского бетона был утерян между 500 и 1300 годами нашей эры. Затем между 1300-ми и серединой 1700-х годов использование цемента постепенно вернулось. Канал дю Миди был построен из бетона в 1670 году, а в Финляндии есть бетонные сооружения 16 века.

Что такое бетон?

Бетон представляет собой смесь трех ингредиентов:

  • цемент (связка )
  • заполнитель (наполнитель или насыпной бетон – обычно песок и гравий)
  • вода ( катализатор для цемента).
Почему в бетоне используется цемент?

качество и количество цемента будет влиять на прочность связи между частицами заполнителя.

Что такое агрегат?

Форма заполнителя влияет на общую прочность бетона. Чтобы бетон был эффективным, требуется угловых твердых тел . Угловой означает частицу с острыми краями, которые соединяются вместе, тогда как закругленные частицы только упираются друг в друга.

Зачем добавляется вода?

Количество воды, добавляемой в смесь, очень важно:

  • при добавлении слишком большого количества воды теряется связующее действие цемента;
  • если добавить слишком мало воды, склеивание не будет завершено.

Два других основных фактора влияют на качество бетона.

Это плотность и время отверждения .

Как плотность бетона влияет на конечный материал?

Чем плотнее бетон, тем больше частиц сцеплено и тем прочнее он будет.Плотная бетонная смесь тщательно взбалтывается в формах, и по мере того, как смесь оседает, в пространство добавляется бетон (так же, как зерна риса оседают в пакете).

Коммерчески плотный бетон помимо прочности обладает и другими свойствами. К ним относятся хорошая устойчивость к звуку и проникновению воды и низкая усадка при высыхании.

Что такое время отверждения и сколько времени оно занимает?

В промышленных масштабах отверждению способствуют нагревание, пар и давление.

Бетон высшего качества пропаривают при температуре 160°C и давлении, в 6 раз превышающем атмосферное, в течение 24 часов.

Бетону

может потребоваться до 20 лет, чтобы набрать максимальную прочность.

Диапазон учебных программ:

Задача учителя состоит в том, чтобы соответствующим образом сопоставить деятельность с академическим уровнем и уровнем зрелости учеников. Большинство учащихся в возрасте от 10 до 17 лет могут выполнять эти действия. Это также дает студентам возможность исследовать исторические идеи и химию бетона.

Цель состоит в том, чтобы получить некоторое представление о том, как материалы используются для создания артефактов.Он связан с:

  • Проведение простых практических опросов, сравнительных и честных испытаний;
  • Сообщение о результатах расследований и наблюдений, включая устные и письменные объяснения, демонстрацию или представление результатов и заключений;
  • Использование прямых научных данных для ответа на вопросы или подтверждения своих выводов;
  • Получить более систематическое представление о химии цемента, строительных растворов и бетона, исследуя, как их можно сделать с полезными свойствами;
  • Задавайте вопросы и развивайте направление исследований, основанное на наблюдениях за реальным миром, а также на предшествующих знаниях и опыте;
  • Использовать соответствующие методы, оборудование и материалы во время лабораторных работ, обращая внимание на здоровье и безопасность;
  • Делать и записывать наблюдения, используя ряд методов для различных исследований; оценить надежность методов и предложить возможные улучшения;
  • Представление наблюдений с использованием соответствующих методов;
  • Интерпретировать наблюдения и определять закономерности, используя эти наблюдения, чтобы делать выводы;
  • Представление аргументированных объяснений, включая объяснение данных в отношении прогнозов и гипотез;
  • Узнайте о концепциях гидратации и о том, как химия гидратации может влиять на свойства веществ.

Здоровье и безопасность:

Работать с цементом безопаснее в водонепроницаемых защитных перчатках и защитных очках. Щелочность влажного цемента и бетона может вызвать раздражение кожи или даже химические ожоги при длительном воздействии.

Старайтесь, чтобы цементная пыль не попадала на учеников, так как она может вызывать раздражение. Хорошо проветриваемое рабочее место является хорошей мерой предосторожности. Учащиеся должны тщательно вымыться после окончания работы с цементом и бетоном.

Технические примечания:

Бетон потеряет лишь часть воды из-за испарения с открытой поверхности.Это можно оценить, используя чашку с водой, поставленную рядом с формой из бетона. Уровень воды в чашке отмечен в начале.

Вы можете сравнить потерю воды из бетона с потерей воды из чашки с обычной водой, которая также потеряла некоторое количество воды из-за испарения. Оба этих количества воды малы по сравнению с первоначальным количеством воды, добавляемой в бетон, которая не испаряется, образуя затвердевший бетон.

При сравнении общей массы исходных ингредиентов с массой конечного бетона и сравнении испарения воды становится ясно, что бетон не высыхает.

Студентам следует обратить внимание на то, что бетонная смесь может потерять немного больше воды, чем чашка с одной водой.

Причина этого в том, что если вы внимательно посмотрите на поверхность бетона через увеличительное стекло, то увидите, что она не гладкая.

Эта более шероховатая поверхность позволяет воде испаряться быстрее, чем только вода в чашке. Опять же, это количество воды ничтожно мало по сравнению с водой, добавленной в бетонную смесь и вступившей в химическую реакцию для получения затвердевшего материала.

Идем дальше:

  • 3 стаканчика из полистирола;
  • Вода;
  • Весы для верхней чаши
  • 2 чайные ложки
  • Небольшой пакет растворной смеси;
  • Небольшой мешок бетонной смеси.

Можно провести дальнейшую работу, изучая введение добавок в смесь, проверяя температурные изменения в смеси и влияние приготовления бетона при разных температурах, обнаруживая любые изменения pH и изучая использование различных форм бетона. Другой интересный эксперимент состоит в том, чтобы увидеть, какую роль вода играет в процессе затвердевания или отверждения.

Распространенное выражение на стройплощадке: «Не ходите по бетону, пока он не высохнет!» Один из самых простых способов показать, что отверждение бетона происходит не из-за высыхания, а вода действительно становится частью химии бетона, — это использовать принцип сохранения массы.

Студенты могут увидеть дозирование в действии, добавляя в 3-5 раз больше воды, чем требуется, в цементные и бетонные смеси.Это покажет, сколько размеров частиц необходимо в бетонной смеси. Студенты будут тестировать две смеси: вода, смешанная с бетонной смесью (цемент, мелкий и крупный заполнитель), вода и вода, смешанная с раствором (цемент и мелкий заполнитель).

Пристальный взгляд: типы цемента от I до V

Примечание редактора: Это вторая статья в годовой серии, посвященной обычному сырью, используемому в сборном железобетоне.

Кайла Хэнсон, ЧП

Свидетельства использования цементных материалов восходят к началу письменной истории. Египтяне использовали смесь цементных материалов в качестве раствора для закрепления каждого 2,5-тонного каменного блока Великой пирамиды более 4500 лет назад. Римляне использовали пуццолановую вяжущую смесь для строительства акведуков и других чудес инженерной мысли, включая Пантеон, крыша которого до сих пор является самым большим неармированным бетонным куполом в мире. Европейцы в средние века использовали гидравлический цемент для строительства каналов и крепостей, некоторые из которых стоят до сих пор.

Сегодня мы в основном используем портландцемент в нашем бетоне.Ингредиенты современных портландцементов тщательно отбираются, производятся, тестируются и регулируются по качеству и постоянству. Портландцемент доступен в многочисленных разновидностях, каждая из которых состоит из точного количества различных материалов, предназначенных для конкретных применений в бетонировании.

Технические характеристики портландцемента

ASTM C150, «Стандартная спецификация для портландцемента», описывает 10 типов цемента, пять из которых обычно считаются основными типами цемента, используемыми на заводах по производству сборных железобетонных изделий:

Тип I – Нормальное/Общее назначение
Тип II – Средняя стойкость к сульфатам
Тип III – Высокая ранняя прочность
Тип IV – Низкая теплота гидратации
Тип V – Высокая стойкость к сульфатам
Тип V – Высокая стойкость к сульфатам

Тип I

Цемент

типа I считается универсальным цементом общего назначения и используется, когда особые свойства других типов цемента не требуются.

Тип II

Цемент

типа II указывается в сценариях, где требуется, чтобы бетонное изделие проявляло повышенную устойчивость к сульфатам. Бетон, изготовленный из цемента типа II, может быть полезен для подземных сооружений в районах, где почва и грунтовые воды содержат умеренное количество сульфатов, а также для дорог, транспортных средств и т. д.

Тип III

Цемент

типа III обеспечивает ускоренное нарастание прочности в раннем возрасте. Поскольку более низкие температуры окружающей среды могут привести к замедлению гидратации цемента, цемент типа III часто используется при бетонировании в холодную погоду для ускорения набора прочности на ранних стадиях гидратации цемента.Цемент типа III также полезен, когда сборщики сборных железобетонных изделий отливают одну и ту же форму дважды за один день.

Тип IV

Цемент

типа IV выделяет меньше тепла во время гидратации и отверждения, чем обычный портландцемент типа I. При массовых заливках или отливке больших объемов бетонных изделий часто используется цемент типа IV, чтобы уменьшить количество выделяемого тепла и снизить риск мгновенного схватывания или теплового удара. Способность цемента типа IV выделять меньше тепла во время гидратации также полезна при бетонировании в жаркую погоду, когда свежий бетон может затвердевать с ускоренной скоростью из-за высоких температур окружающей среды.

Тип V

Цемент

типа V используется в бетонных изделиях, где необходима повышенная стойкость к сульфатам. Береговые конструкции, пирсы, подводные туннели, подводные конструкции, фундаменты, дороги и транспортные средства — все это обычные области применения цемента типа V.

Цементные элементы

Портландцемент сначала производится путем производства клинкера в массивной печи. Производство портландцементного клинкера в основном зависит от известняка, глины, песка, железной руды и гипса.Эти исходные материалы являются отличными поставщиками кальция, железа, кремнезема и глинозема среди других элементов. Преобладание этих элементов в портландцементе определяется долей каждого исходного материала, используемого при производстве клинкера. Количество каждого элемента, присутствующего в цементе, влияет на физические характеристики и поведение цемента.

Цементные фазы

Каждый тип портландцемента состоит из четырех преобладающих фаз или соединений: C 3 S, C 2 S, C 3 A и C 4 AF. 1 Каждая фаза играет уникальную роль в характеристиках цемента. Доля каждой фазы в портландцементном клинкере зависит от количества используемого исходного материала.

  • C 3 S (трехкальциевый силикат) содержит от 50% до 70% портландцементного клинкера. C 3 S быстро гидратируется и затвердевает, в результате чего он в значительной степени отвечает за прирост прочности в раннем возрасте и начальное схватывание. По мере увеличения содержания C 3 S в портландцементе увеличивается и его способность способствовать развитию прочности бетона в раннем возрасте.
  • C 2 S (двухкальциевый силикат) содержит от 10% до 25% портландцементного клинкера. C 2 S медленно гидратируется и затвердевает, в результате чего в первую очередь способствует набору прочности бетона в течение одной недели.
  • C 3 A (трехкальциевый алюминат) содержит до 10% портландцементного клинкера. Хотя он лишь незначительно способствует развитию прочности в раннем возрасте, C 3 A является наиболее реакционноспособной из четырех основных фаз и легко выделяет тепло в течение первых нескольких дней гидратации.Цементы с более низким процентным содержанием C 3 A более устойчивы к почвам и воде, содержащей сульфаты.
  • C 4 AF (тетракальциевый алюмоферрит) содержит до 15% портландцементного клинкера. Его вклад в развитие прочности бетона минимален. Типичный серый цвет портландцемента в значительной степени связан с C 4 AF. 2

На рис. 1 ниже показаны модели C 3 S и C 2 S при увеличении примерно в 400 раз.

Рисунок 1 Полированный шлиф портландцементного клинкера показывает C 3 S в виде светлых угловатых кристаллов.Более темные округлые кристаллы обозначаются как C 2 S. Увеличение примерно в 400 раз. 3

Влияние фазового состава

Химический состав каждого типа цемента, соответствующего стандарту ASTM C150, должен соответствовать требуемому пределу или находиться в пределах указанного диапазона, установленного в стандарте. Определенные требования к составу применяются ко всем типам цемента. Например, для каждого типа цемента, соответствующего стандарту ASTM C150, допускается максимальное содержание оксида магния 6%. Оксид магния вызывает небольшое расширение при гидратации цемента, поэтому количество этого материала должно быть ограничено.

Требования к составу для типов от II до V разработаны таким образом, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их предназначением.

См. Рисунок 2, чтобы соотнести относительную реакционную способность каждой фазы со следующими свойствами цемента.

Рисунок 2 Относительная реакционная способность цементных смесей. Кривая с пометкой «В целом» имеет состав 55 % C 3 S, 18 % C 2 S, 10 % C 3 A и 8 % C 4 AF, средний состав цемента типа I ( Теннис и Дженнингс 2000). 3

Сульфатостойкость

Нижний C 3 Содержание A в цементе соответствует повышенной сульфатостойкости. Таким образом, цемент типа II, предназначенный для умеренной сульфатостойкости, допускается с максимальным содержанием C 3 A 8%. Точно так же цемент типа V, предназначенный для высокой сульфатостойкости, допускается с содержанием C 3 A не более 5%.

Развитие прочности в раннем возрасте и повышенная теплота гидратации

C 3 A также вносит основной вклад в теплоту гидратации портландцемента.Цемент типа III, который указывается в сценариях, где желательна высокая начальная прочность или повышенная теплота гидратации, допускает относительно высокое содержание C 3 A до 15%.

Низшая теплота гидратации

И наоборот, цемент типа IV, который используется, когда необходима низкая теплота гидратации, допускает максимальное содержание C 3 A 7%. Кроме того, для цемента типа IV требуется минимальное содержание C 2 S, равное 40%, поскольку C 2 S гидратируется и затвердевает медленно и способствует увеличению прочности в течение одной недели.Это помогает обеспечить более медленное развитие силы и меньшее выделение тепла в раннем возрасте.

C 3 S быстро гидратируется и вносит значительный вклад в развитие силы в раннем возрасте и начальный набор. Таким образом, цементы типа IV допускают максимальное содержание C 3 S 35%, что регулирует прирост прочности в раннем возрасте и тепловыделение.

Влияние физических характеристик

Размер частиц

Тонина по Блейну — это мера тонкости частиц цемента, определяемая в соответствии со стандартом ASTM C204, «Стандартные методы определения крупности гидравлического цемента с помощью прибора для определения воздухопроницаемости».

Общая площадь поверхности частиц, заполняющих заданный объем, увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Таким образом, частицы меньшего размера обеспечивают большую площадь контакта с водой для смешивания. Увеличенная площадь поверхности цемента и большая площадь контакта с водой затворения позволяет более мелким цементам легче вступать в реакцию с водой, что может ускорить гидратацию, набор прочности в раннем возрасте и время схватывания. Некоторые из основных типов цемента имеют требования к размеру частиц в форме пределов крупности по Блейну, чтобы помочь цементам работать в соответствии с их типом.

Например, цемент типа III будет иметь более высокую долю частиц меньшего размера, что поможет достичь большего набора прочности в раннем возрасте, в то время как цемент типа IV, вероятно, будет иметь большую долю частиц большего размера, чтобы помочь регулировать время схватывания и обеспечивать более низкое тепловыделение. увлажнения.

Прочность на сжатие

ASTM C150 также описывает минимальные результаты прочности на сжатие для паст, изготовленных с каждым из основных типов цемента. Важно отметить, что это минимальные значения, и они не отражают прочность бетона на сжатие в этом возрасте.На рис. 3 показано среднее время схватывания некоторых образцов портландцемента.

Рисунок 3 Среднее (среднее) время схватывания портландцемента по ASTM C191. Цифры в столбцах обозначают количество цемента, включенного в среднее значение (Tennis 2016). 3

Паста, изготовленная из цемента типа I, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня и 2760 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней. Паста, изготовленная из цемента типа II, необходима для достижения прочности на сжатие 1450 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней.Паста, изготовленная из цемента типа V, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1160 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня, 2180 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 3050 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней.

Поскольку цементы Типа II и Типа V имеют более низкое содержание C 3 A для достижения большей сульфатостойкости, разумно ожидать несколько более низкие результаты прочности на сжатие в раннем возрасте. Паста, изготовленная из цемента типа III для использования, когда требуется более высокая прочность в раннем возрасте, должна иметь минимальную прочность на сжатие 1740 фунтов на квадратный дюйм через 1 день и 3480 фунтов на квадратный дюйм через 3 дня.Никаких дополнительных требований к прочности не указано, потому что ранний возраст обычно относится к первым нескольким дням гидратации.

Паста, изготовленная из цемента типа IV, необходима для достижения минимальной прочности на сжатие 1020 фунтов на квадратный дюйм через 7 дней и 2470 фунтов на квадратный дюйм через 28 дней. Низкое содержание C 3 S в цементе типа IV снижает теплоту гидратации за счет замедления скорости реакции цемента, что, в свою очередь, снижает прирост прочности в раннем возрасте. Таким образом, требования к прочности на сжатие для пасты, изготовленной из цемента типа IV, ниже, чем требования для других типов цемента.

Цемент для любого применения

Каждый тип цемента имеет свой диапазон химических и физических требований, которые способствуют предпочтительному поведению бетонной смеси, чтобы оптимизировать ее практически для любого применения. Поскольку характеристики цемента постоянно изменяются, производители сборных железобетонных изделий могут добиться улучшенных характеристик бетона в более сложных условиях.

Рассмотрите возможность просмотра сертификатов цементных заводов для получения информации о составе каждой партии. Поскольку для многих компонентов в типе цемента допускается определенный диапазон значений, может быть полезно использовать детали, указанные в сертификате завода, для прогнозирования характеристик свежего или затвердевшего бетона или для устранения незначительных несоответствий.Проконсультируйтесь с вашим поставщиком цемента, чтобы узнать больше о вашем цементе и о том, как он взаимодействует с другими материалами в вашей смеси для достижения наилучших результатов.

Кайла Хэнсон, ЧП, директор технических служб NPCA.

Каталожные номера :

1. Это сокращенные обозначения химических соединений. В соответствии с ASTM C150 при выражении фаз C = CaO, S = SiO 2 , A = Al 2 O 3 , F = Fe 2 O 3 .
2. PCA Design and Control of Concrete Mixtures, 15th Edition
3. Kosmatka, Steven H. and Wilson, Michelle L., Design and Control of Concrete Mixtures, EB001, 16th edition, Portland Cement Association, Скоки, Иллинойс, США, 2016, 632 страницы.

История бетона — InterNACHI®

by Nick Gromicko, CMI® and Kenton Shepard

Период времени, в течение которого был впервые изобретен бетон, зависит от того, как интерпретируется термин «бетон». Древние материалы представляли собой сырой цемент, полученный путем дробления и обжига гипса или известняка.Известь также относится к измельченному, обожженному известняку. Когда к этим цементам добавили песок и воду, они превратились в раствор, похожий на гипс, используемый для склеивания камней друг с другом. На протяжении тысячелетий эти материалы совершенствовались, комбинировались с другими материалами и в конечном итоге превратились в современный бетон.

Современный бетон производится с использованием портландцемента, крупных и мелких заполнителей из камня и песка и воды. Добавки представляют собой химические вещества, добавляемые в бетонную смесь для контроля ее свойств схватывания, и используются в основном при укладке бетона в экстремальных условиях окружающей среды, таких как высокие или низкие температуры, ветреная погода и т. д.

Предшественник бетона был изобретен примерно в 1300 г. до н.э., когда ближневосточные строители обнаружили, что когда они покрывали внешнюю сторону своих глиняных крепостей и стен домов тонким влажным слоем обожженного известняка, он вступал в химическую реакцию с газами в воздухе. для образования твердой защитной поверхности. Это был не бетон, но это было началом разработки цемента.

Ранние цементные композиционные материалы обычно включали измельченный раствор, обожженный известняк, песок и воду, которые использовались для строительства из камня, в отличие от отливки материала в форму, которая, по сути, используется в современном бетоне с формой. бетонные формы.

Являясь одним из ключевых компонентов современного бетона, цемент существует уже давно. Около 12 миллионов лет назад на территории современного Израиля в результате реакции между известняком и горючим сланцем в результате самовозгорания образовались естественные залежи. Однако цемент не является бетоном. Бетон — композитный строительный материал, и ингредиенты, одним из которых является цемент, со временем менялись и меняются даже сейчас. Эксплуатационные характеристики могут изменяться в зависимости от различных сил, которым должен противостоять бетон.Эти силы могут быть постепенными или интенсивными, они могут исходить сверху (гравитация), снизу (пучение почвы), сбоку (боковые нагрузки), или они могут принимать форму эрозии, истирания или химического воздействия. Ингредиенты бетона и их пропорции называются проектной смесью.

Раннее использование бетона

Первые похожие на бетон сооружения были построены набатейскими торговцами или бедуинами, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании примерно в 6500 г. до н.э. .Позже они обнаружили преимущества гидравлической извести, то есть цемента, который затвердевает под водой, и к 700 г. до н.э. построили печи для приготовления раствора для строительства домов из бутовых стен, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн. Цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которой набатеи смогли процветать в пустыне.

При изготовлении бетона жители Набатеи понимали, что смесь должна быть как можно более сухой или с малой осадкой, поскольку избыток воды приводит к образованию пустот и слабых мест в бетоне.Их строительные методы включали утрамбовку свежеуложенного бетона специальными инструментами. В процессе трамбовки образовалось больше геля, который представляет собой связующий материал, образующийся в результате химических реакций, происходящих во время гидратации, которые связывают частицы и объединяются вместе.


Древнее здание Набатеи

Как и римляне 500 лет спустя, у набатеев был местный материал, который можно было использовать для придания водонепроницаемости цементу. На их территории находились крупные поверхностные залежи мелкозернистого кварцевого песка. Подземные воды, просачивающиеся через кремнезем, могут превратить его в пуццолановый материал, представляющий собой песчаный вулканический пепел. Чтобы сделать цемент, набатеи обнаружили залежи, собрали этот материал и смешали его с известью, а затем нагрели в тех же печах, которые они использовали для изготовления своей керамики, поскольку целевые температуры находились в том же диапазоне.

Примерно к 5600 г. до н.э. вдоль реки Дунай на территории бывшей страны Югославии были построены дома с использованием бетона для полов.

Египет

Около 3000 г. до н.э. древние египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей. Грязь с соломой больше похожа на саман, чем на бетон. Тем не менее, они также использовали гипсовые и известковые растворы при строительстве пирамид, хотя большинство из нас думает о растворе и бетоне как о двух разных материалах. Для Великой пирамиды в Гизе потребовалось около 500 000 тонн раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность готовой пирамиды.Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать облицовочные камни с раскрытием швов не шире 1/50 дюйма.


Камень для облицовки пирамиды


Китай

Примерно в это же время северные китайцы использовали форму цемента в кораблестроении и при строительстве Великой Китайской стены. Спектрометрические испытания подтвердили, что ключевым ингредиентом раствора, использованного при строительстве Великой китайской стены и других древних китайских построек, был клейкий клейкий рис. Некоторые из этих построек выдержали испытание временем и выдержали даже современные попытки сноса.


Рим

К 600 г. до н.э. греки открыли природный материал пуццолан, который проявлял гидравлические свойства при смешивании с известью, но греки не были так плодовиты в строительстве из бетона, как римляне. К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, но это не было похоже на бетон, который мы используем сегодня. Это был не пластичный, текучий материал, разлитый по формам, а скорее сцементированный щебень. Римляне строили большую часть своих построек, складывая камни разного размера и вручную заполняя промежутки между камнями раствором.Наземные стены были облицованы как внутри, так и снаружи глиняными кирпичами, которые также служили формами для бетона. Кирпич практически не имел структурной ценности, и его использование было в основном косметическим. До этого времени и в большинстве мест того времени (включая 95% Рима) обычно использовались строительные растворы из простого известнякового цемента, который медленно затвердевал в результате реакции с углекислым газом в воздухе. Истинная химическая гидратация не происходила. Эти минометы были слабыми.

Для более грандиозных и искусных построек римлян, а также для их наземной инфраструктуры, требующей большей прочности, они делали цемент из естественно реактивного вулканического песка под названием harena fossicia . Для морских сооружений и сооружений, подверженных воздействию пресной воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, они использовали вулканический песок, называемый пуццуоланой. Эти два материала, вероятно, представляют собой первое крупномасштабное использование действительно цементного вяжущего. Pozzuolana и harena fossicia вступают в химическую реакцию с известью и водой, гидратируясь и затвердевая в камнеподобную массу, которую можно использовать под водой. Римляне также использовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения стоят до сих пор.В качестве примесей они использовали животный жир, молоко и кровь — материалы, отражающие очень примитивные методы. С другой стороны, помимо использования природного пуццолана, римляне научились производить два типа искусственного пуццолана — кальцинированную каолинитовую глину и кальцинированные вулканические камни, — что, наряду с впечатляющими строительными достижениями римлян, свидетельствует о высоком уровне технического совершенства для того времени.

Пантеон


Построенный римским императором Адрианом и завершенный в 125 году нашей эры, Пантеон имеет самый большой неармированный бетонный купол из когда-либо построенных.Купол имеет диаметр 142 фута и имеет 27-футовое отверстие, называемое окулусом, на вершине, которая находится на высоте 142 фута над полом. Он был построен на месте, вероятно, начиная с внешних стен и наращивая все более тонкие слои, продвигаясь к центру.


Наружные стены фундамента Пантеона имеют ширину 26 футов и глубину 15 футов и сделаны из пуццоланового цемента (известь, активный вулканический песок и вода), утрамбованного поверх слоя плотного каменного заполнителя.То, что купол все еще существует, является чем-то вроде счастливой случайности. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, а также случайные землетрясения создали трещины, которые в обычных условиях ослабили бы структуру настолько, что к настоящему времени она должна была бы рухнуть. Внешние стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые выходят наружу. Эти ниши и камеры, первоначально предназначенные только для минимизации веса конструкции, тоньше, чем основные части стен, и действуют как контрольные соединения, которые контролируют расположение трещин.Напряжения, вызванные движением, снимаются трещинами в нишах и камерах. Это означает, что купол в основном поддерживается 16 толстыми структурно прочными бетонными колоннами, образованными частями наружных стен между нишами и камерами. Другим методом экономии веса было использование очень тяжелых заполнителей с низкой структурой и использование более легких и менее плотных заполнителей, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стенки также сужаются по толщине, чтобы уменьшить вес выше.

Римские гильдии

Еще одним секретом успеха римлян было использование ими торговых гильдий. У каждого ремесла была гильдия, члены которой отвечали за передачу своих знаний о материалах, методах и инструментах ученикам и римским легионам. Помимо боевых действий, легионы обучались самодостаточности, поэтому их также обучали методам строительства и инженерии.

Технологические вехи

В Средние века технологии бетона отстали.После падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента были утеряны до тех пор, пока обнаружение в 1414 году рукописей, описывающих эти методы, не возродило интерес к строительству из бетона.

Только в 1793 году технология сделала большой скачок вперед, когда Джон Смитон открыл более современный метод производства гидравлической извести для цемента. Он использовал известняк, содержащий глину, которую обжигали до тех пор, пока она не превращалась в клинкер, который затем измельчали ​​в порошок.Он использовал этот материал при исторической реконструкции маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия.

 

Версия Смитона (третья) Эддистоунского маяка, завершенная в 1759 году. 

Через 126 лет он рухнул из-за эрозии скалы, на которой стоял.

 

 

Наконец, в 1824 году англичанин по имени Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, обжигая мелкоизмельченный мел и глину в печи до удаления углекислого газа.Он был назван «портландским» цементом, потому что он напоминал высококачественные строительные камни, найденные в Портленде, Англия. Широко распространено мнение, что Аспдин был первым, кто нагрел материалы из оксида алюминия и кремнезема до точки стеклования, что привело к плавлению. В процессе витрификации материалы становятся стеклоподобными. Аспдин усовершенствовал свой метод, тщательно смешивая известняк и глину, измельчая их в порошок, а затем сжигая смесь в клинкер, который затем измельчали ​​в готовый цемент.

Состав современного портландцемента

До того, как был открыт портландцемент, и в течение нескольких лет после этого использовались большие количества природного цемента, который производился путем обжига природной смеси извести и глины. Поскольку ингредиенты натурального цемента смешаны по своей природе, его свойства сильно различаются. Современный портландцемент производится в соответствии с подробными стандартами. Некоторые из многих соединений, обнаруженных в нем, важны для процесса гидратации и химических характеристик цемента. Он производится путем нагревания смеси известняка и глины в печи до температуры от 1300°F до 1500°F. До 30% смеси становится расплавленным, но остальная часть остается в твердом состоянии, подвергаясь химическим реакциям, которые могут быть медленными.В конце концов, смесь образует клинкер, который затем измельчают в порошок. Добавляется небольшое количество гипса, чтобы замедлить скорость гидратации и сохранить работоспособность бетона дольше. Между 1835 и 1850 годами впервые были проведены систематические испытания для определения прочности цемента на сжатие и растяжение, а также первые точные химические анализы. Только в 1860 году впервые был произведен портландцемент современного состава.

Печи

На заре производства портландцемента печи были вертикальными и стационарными.В 1885 году английский инженер разработал более эффективную печь, которая была горизонтальной, слегка наклонной и могла вращаться. Вращающаяся печь обеспечивала лучший контроль температуры и лучше смешивала материалы. К 1890 году на рынке доминировали вращающиеся печи. В 1909 году Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь. Эта печь, установленная на цементном заводе Edison Portland Cement Works в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси, имела длину 150 футов. Это было примерно на 70 футов длиннее, чем печи, использовавшиеся в то время. Промышленные печи сегодня могут иметь длину до 500 футов.


Вращающаяся печь

Вехи строительства

Хотя были и исключения, в 19 веке бетон использовался в основном для промышленных зданий. Он считался социально неприемлемым в качестве строительного материала по эстетическим соображениям. Первое широкое использование портландцемента в жилищном строительстве было в Англии и Франции между 1850 и 1880 годами французом Франсуа Куанье, который добавил стальные стержни, чтобы предотвратить расползание наружных стен, а позже использовал их в качестве элементов изгиба.Первым домом, построенным из железобетона, был коттедж для прислуги, построенный в Англии Уильямом Б. Уилкинсоном в 1854 году. В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд построил первый железобетонный дом в США. Он до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Уорд усердно вел записи о строительстве, поэтому об этом доме известно очень много. Он был построен из бетона из-за страха его жены перед огнем, и, чтобы быть более приемлемым в обществе, он был спроектирован так, чтобы напоминать каменную кладку.Это было началом того, что сегодня представляет собой отрасль стоимостью 35 миллиардов долларов, в которой занято более 2 миллионов человек только в США.


Дом, построенный Уильямом Уордом, обычно называют замком Уорда.

В 1891 году Джордж Варфоломей залил первую бетонную улицу в США, и она существует до сих пор. Бетон, использованный для этой улицы, прошел испытания при давлении около 8000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно в два раза превышает прочность современного бетона, используемого в жилищном строительстве.


Корт-стрит в Беллефонтейне, штат Огайо, старейшая бетонная улица в США.S.

К 1897 году Sears Roebuck продавала 50-галлонные бочки с импортным портландцементом по 3,40 доллара за штуку. Хотя в 1898 году производители цемента использовали более 90 различных формул, к 1900 году базовые испытания, если не методы производства, стали стандартизированными.

В конце 19 века использование железобетона разрабатывалось более или менее одновременно немцем Г.А. Уэйсс, француз Франсуа Хеннебик и американец Эрнест Л.Выкуп. Рэнсом начал строительство из армированного сталью бетона в 1877 году и запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни для улучшения связи между сталью и бетоном. Большинство построенных им сооружений были промышленными.

Hennebique начала строить дома из армированной стали во Франции в конце 1870-х годов. Он получил патенты на свою систему во Франции и Бельгии и добился больших успехов, в конце концов построив империю, продавая франшизы в крупных городах. Он продвигал свой метод, читая лекции на конференциях и разрабатывая собственные стандарты компании.Как и Рэнсом, большинство построек, построенных Хеннебиком, были промышленными. В 1879 году компания Wayss купила права на систему, запатентованную французом Монье, который начал использовать сталь для укрепления бетонных цветочных горшков и контейнеров для растений. Wayss продвигал систему Wayss-Monier.

В 1902 году Огюст Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже, используя железобетон для колонн, балок и перекрытий. В здании не было несущих стен, но имелся элегантный фасад, что делало бетон более социально приемлемым.Здание вызвало всеобщее восхищение, и бетон стал более широко использоваться как архитектурный, так и строительный материал. Его дизайн оказал влияние на проектирование железобетонных зданий в последующие годы.


25 Rue Franklin в Париже, Франция

В 1904 году в Цинциннати, штат Огайо, было построено первое бетонное высотное здание. Его высота составляет 16 этажей или 210 футов.


Здание Ингаллс в Цинциннати, штат Огайо

В 1911 году в Риме был построен мост Рисорджименто.Его длина составляет 328 футов.


Мост Рисорджименто в Риме

В 1913 году в Балтимор, штат Мэриленд, была доставлена ​​первая партия готовой смеси. Четыре года спустя Национальное бюро стандартов (ныне Национальное бюро стандартов и технологий) и Американское общество испытаний и материалов (ныне ASTM International) установили стандартную формулу портландцемента.

В 1915 году Матте Трукко построил пятиэтажный автомобильный завод Fiat-Lingotti в Турине из железобетона. На крыше здания находился автомобильный испытательный трек.


 Автозавод Fiat-Lingotti в Турине, Италия

Эжен Фрейсине был французским инженером и пионером в использовании железобетонных конструкций. В 1921 году он построил два гигантских ангара с параболическими арками для дирижаблей в аэропорту Орли в Париже. В 1928 году он получил патент на предварительно напряженный бетон.




Параболический арочный ангар ангар в Орли в Париже, Франция




Ангар на дирижаблях

2

Воздуховельчика

В 1930 году были разработаны воздушные агенты, которые значительно увеличились стойкость бетона к замерзанию и улучшение его удобоукладываемости. Вовлечение воздуха было важным достижением в повышении долговечности современного бетона. Воздухововлечение – это использование реагентов, которые при добавлении в бетон во время перемешивания создают множество пузырьков воздуха, которые чрезвычайно малы и расположены близко друг к другу, и большая часть из них остается в затвердевшем бетоне. Бетон затвердевает в результате химического процесса, называемого гидратацией. Чтобы произошла гидратация, бетон должен иметь минимальное водоцементное отношение 25 частей воды на 100 частей цемента. Вода, превышающая это соотношение, является избыточной водой и помогает сделать бетон более пригодным для укладки и отделки.По мере высыхания и затвердевания бетона лишняя вода испаряется, оставляя поверхность бетона пористой. В эти поры может попадать вода из окружающей среды, такой как дождь и таяние снега. Морозная погода может превратить эту воду в лед. Когда это происходит, вода расширяется, создавая небольшие трещины в бетоне, которые будут увеличиваться по мере повторения процесса, что в конечном итоге приводит к отслаиванию поверхности и износу, называемому отслаиванием. Когда бетон наполнен воздухом, эти крошечные пузырьки могут слегка сжиматься, поглощая часть напряжения, создаваемого расширением, когда вода превращается в лед.Вовлеченный воздух также улучшает удобоукладываемость, поскольку пузырьки действуют как смазка между заполнителем и частицами в бетоне. Захваченный воздух состоит из более крупных пузырьков, попавших в бетон, и не считается полезным.

Thin Shell

Опыт строительства из железобетона в конечном итоге позволил разработать новый способ строительства из бетона; метод тонкой оболочки включает строительные конструкции, такие как крыши, с относительно тонкой оболочкой из бетона.Купола, арки и сложные кривые обычно строятся с помощью этого метода, поскольку они имеют естественную прочную форму. В 1930 году испанский инженер Эдуардо Торроха спроектировал для рынка в Альхесирасе невысокий купол толщиной 3,5 дюйма и шириной 150 футов. Стальные тросы использовались для формирования натяжного кольца. Примерно в то же время итальянец Пьер Луиджи Нерви начал строительство ангаров для ВВС Италии, показанных на фото ниже.


Сборные ангары для ВВС Италии

Ангары были отлиты на месте, но в большинстве работ Нерви использовал сборный железобетон.

Вероятно, самым опытным человеком, когда дело дошло до строительства с использованием методов бетонных оболочек, был Феликс Кандела, испанский математик, инженер-архитектор, который практиковал в основном в Мехико. Крыша Лаборатории космических лучей в Университете Мехико была построена толщиной 5/8 дюйма. Его фирменной формой был гиперболический параболоид. Хотя здание, показанное на фотографии ниже, не было спроектировано Канделой, это хороший пример гиперболической параболоидной крыши.


Гиперболическая параболоидная крыша церкви в Боулдере, штат Колорадо


Та же строящаяся церковь ниже.


Сиднейский оперный театр в Сиднее, Австралия

Плотина Гувера

другие сооружения, связанные с плотиной. Имейте в виду, что это произошло менее чем через 20 лет после того, как была установлена ​​стандартная формула цемента.


Заполнение бетоном колонн плотины Гувера в феврале 1934 г. прохладно, а напряжения от выделяемого тепла и сжатия, происходящего при отверждении бетона, могут привести к растрескиванию и разрушению конструкции.Решение заключалось в том, чтобы залить плотину рядом блоков, которые образовывали колонны, причем некоторые блоки были размером до 50 квадратных футов и высотой 5 футов. Каждая секция высотой 5 футов имеет ряд труб диаметром 1 дюйм, через которые прокачивалась речная вода, а затем механически охлажденная вода для отвода тепла. Как только бетон перестал сжиматься, трубы заполнили цементным раствором. Образцы бетонного сердечника, испытанные в 1995 году, показали, что бетон продолжает набирать прочность и имеет прочность на сжатие выше средней.


Верхняя сторона плотины Гувера показана во время первого заполнения построен. Он содержит 12 миллионов ярдов бетона. Раскопки потребовали удаления более 22 миллионов кубических ярдов грязи и камня. Чтобы уменьшить количество автомобильных перевозок, была построена конвейерная лента длиной 2 мили. В местах фундамента раствор закачивали в отверстия, пробуренные глубиной от 660 до 880 футов (в граните), чтобы заполнить любые трещины, которые могут ослабить землю под плотиной.Во избежание обрушения котлована от веса вскрышных пород в землю были вставлены 3-дюймовые трубы, по которым перекачивалась охлажденная жидкость из холодильной установки. Это заморозило землю, стабилизировав ее настолько, что строительство могло продолжаться.


Плотина Гранд-Кули

Бетон для плотины Гранд-Кули был уложен с использованием тех же методов, что и для плотины Гувера. После помещения в колонны холодная речная вода прокачивалась по трубам, встроенным в твердеющий бетон, снижая температуру в формах с 105° F (41° C) до 45° F (7° C). Это привело к тому, что плотина сократилась примерно на 8 дюймов в длину, а образовавшиеся щели были заполнены цементным раствором.


Строящаяся плотина Гранд-Кули

Высотное строительство

В годы, последовавшие за строительством здания Ингаллс в 1904 году, большинство высотных зданий были сделаны из стали. Строительство в 1962 году 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало новый интерес к использованию железобетона для высотных зданий.

Самая высокая конструкция в мире (по состоянию на 2011 год) построена из железобетона. Бурдж-Халифа в Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) имеет высоту 2717 футов.

Вот несколько фактов:

  • Это многофункциональная структура с гостиницей, офисными и торговыми помещениями, ресторанами, ночными клубами, бассейнами и 900 жилыми домами.
  • При строительстве было использовано 431 600 кубических ярдов бетона и 61 000 тонн арматуры.
  • Пустой вес здания составляет около 500 000 тонн, что примерно равно весу раствора, использованного при строительстве Великой пирамиды в Гизе.
  • Бурдж-Халифа может одновременно вместить 35 000 человек.
  • Чтобы покрыть 160 этажей, некоторые из 57 лифтов движутся со скоростью 40 миль в час.
  • Жаркий и влажный климат Дубая в сочетании с кондиционированием воздуха, необходимым для работы при температурах наружного воздуха, достигающих более 120°F, приводит к образованию такого количества конденсата, что он собирается в накопительном резервуаре в подвале и используется для орошения ландшафта.


Бурдж-Халифа в Дубае

Великая пирамида в Гизе на протяжении 4000 лет считалась самым высоким рукотворным сооружением в мире.Строительство здания на 568 футов выше Бурдж-Халифа планируется завершить в 2016 году в Кувейте.

 

*************************

 

Эта статья является первой в серии, которая поможет инспекторам InterNACHI понять характеристики и визуально осмотрите бетон.

 

 

 

 

Как работает жидкий бетон | HowStuffWorks

Когда большинство людей думают о проектах, связанных с бетоном, они представляют себе парковку — возможно, такую, которая простирается на много миль от большого магазина.Но жидкий бетон находит себе применение в некоторых неожиданных и менее унылых местах, особенно в домах людей.

Учитывая способность жидкого бетона к самовыравниванию, из него, вероятно, можно сделать неплохую плиту для пола или террасы в доме и вокруг него. Однако, учитывая дополнительные расходы на суперпластификаторы, которые разбавляют бетон, такое использование, вероятно, не будет рентабельным. Итак, наиболее распространенное использование жидкого бетона в домашних условиях — это кухонные столешницы.

Верно, кухонные столешницы.Вы, наверное, видели их сделанными из формика, плитки и гранита, но бетонные столешницы становятся все более популярными; они сверхпрочные и имеют современный вид. Бетонные столешницы изготавливаются из жидкого или жесткого бетона марки марки . Жесткий бетон имеет очень густую консистенцию — почти как глина — и обычно его заполнителем является песок. Это означает, что его очень легко наносить на формы, но в конечном итоге на поверхности будут образовываться небольшие кратеры, где пузырьки воздуха застревают в форме и не могут выйти через толстый замазкообразный бетон.Некоторые люди предпочитают этот вид, напоминающий камень, но более гладкую поверхность можно получить, используя жидкий бетон.

Когда для изготовления столешниц используется жидкий бетон, заполнитель обычно немного крупнее — гравий или щебень — и, как и в смесях, используемых в строительстве, он включает суперпластификаторы. Суперпластификаторы означают, что столешница будет иметь гладкую поверхность, она будет прочной и не такой подверженной усадке и растрескиванию. Тем не менее, эта жидкая консистенция означает, что формы должны быть более водонепроницаемыми, чем те, которые используются для жесткого бетона.Чем красивее ваша кухня, тем сложнее все становится. Если бы вы хотели, скажем, встроенную раковину в столешницу, жесткую смесь можно было бы спрессовать вокруг простой формы, потому что она держится на месте, но для густой жидкой смеси требуется более сложная форма, чтобы поддерживать бетон со всех сторон.

Бетонные столешницы можно установить несколькими способами. Мастера могут изготовить их в мастерской и установить у вас дома, а можно залить на месте, прямо на кухне.В любом случае бетон придется армировать арматурой или проволочной сеткой. Вы можете предположить, что конечный продукт будет выглядеть серым и промышленным, но это не всегда так: в процессе смешивания могут быть добавлены различные пигменты, чтобы придать бетону индивидуальный цвет в соответствии с вашими вкусами. После завершения эти столешницы могут стать красивым и долговечным дополнением к вашему дому.

типов бетона: Типы бетона: Какой тип бетона лучше всего подходит для вашего строительства?

В былые времена в строительстве широко использовался раствор, тогда как сегодня основным ингредиентом является бетон. Основное различие между раствором и бетоном заключается в том, что последний прочнее первого. Бетон представляет собой смесь песка (мелкий заполнитель), цемента, гравия или щебня (крупный заполнитель) и воды. С другой стороны, раствор использует песок в качестве единственного заполнителя.

Почему бетон так важен в современном строительстве?
Когда вы идете по дороге, везде можно увидеть бетон. Он используется при строительстве огромных зданий, мостов, дорог, тротуаров, напольных покрытий и буквально всего, что может видеть наш глаз.Короче говоря, везде, где есть структура, есть и бетон. Во-первых, использование бетона важно в современном строительстве, потому что прочность и устойчивость конструкций зависят от бетона. Во-вторых, бетон недорогой и его можно формовать в различные формы. Эта гибкость и универсальность делают бетон самым востребованным строительным материалом в мире.

Бетон производится с использованием натуральных компонентов. Следовательно, он экологически безопасен и подлежит вторичной переработке. В качестве сухого заполнителя для приготовления нового бетона можно использовать переработанный дробленый бетон.Пока в мире идет строительство, спрос на бетон будет постоянным.

Обратитесь к ближайшим к вам дилерам Top Concrete и получите бесплатные расценки

Различные типы бетона и их применение
Обычно в строительстве используется двадцать четыре различных типа бетона в зависимости от типа конструкции.

Обычный бетон – это самый простой вид бетона, не требующий армирования.Чаще всего используется смесь цемента, заполнителей и воды в пропорции 1:2:4. Плотность этого бетона составляет от 2200 до 2500 кг/куб.м, а прочность на сжатие – от 200 до 500 кг/кв.см. Обычно простой бетон используется для устройства тротуаров, пешеходных дорожек и зданий в районах, не требующих высокой прочности на растяжение.

Бетон нормальной прочности – Бетон нормальной прочности аналогичен простому бетону, поскольку при его приготовлении используются те же ингредиенты. Начальное время схватывания составляет от 30 до 90 минут, в зависимости от свойств используемого цемента и погодных условий на площадке. Прочность этого типа бетона составляет от 10 МПа до 40 МПа.

Высокопрочный бетон – Высокопрочный бетон получают путем снижения водоцементного отношения до уровня менее 0,35. Такой бетон имеет прочность более 40 МПа. Работа с высокопрочным бетоном является серьезной проблемой из-за его более низкого уровня производительности.

Быстротвердеющий бетон – Как следует из названия, быстротвердеющий бетон приобретает свою прочность в течение нескольких часов после его приготовления. Обеспечивает быстрое строительство зданий и дорог. Одним из наиболее распространенных применений быстротвердеющего бетона является ремонт дорог.

Высокопрочный бетон – Эти типы бетон показывает высокий уровень производительности. Они соответствуют определенным стандартам, таким как быстрое увеличение прочности, простота установки, высокая проницаемость, высокая долговечность, механические свойства в течение всего срока службы и решение экологических проблем.

Бетон со сверхвысокими характеристиками – Помимо обычных ингредиентов, используемых для производства бетона, для изготовления бетона со сверхвысокими характеристиками требуются микрокремнезем, кварцевая мука и мелкий кварцевый песок. Можно также использовать высокоэффективные понизители воды, стальные или органические волокна для повышения прочности смеси. Преимущество UHPC в том, что для усиления конструкции не требуется наличие стальной арматуры. UHPC имеет прочность на сжатие до 29000 фунтов на квадратный дюйм.

Бетон, уплотненный катком – Этот тип бетона требует укладки бетона и его уплотнения с помощью дорожных катков.Для этого типа бетона требуется сравнительно меньше цемента, но он может обеспечить более высокую плотность.

Асфальтобетон – Наземные дороги, аэропорты, автостоянки и насыпи плотин требуют асфальтобетона. Они производятся путем смешивания асфальта и заполнителей.

Железобетон – Обычный бетон не обладает высокой прочностью на растяжение. Введение армирования в виде стальных стержней, стержней, сеток или волокон может повысить общую прочность бетона.ЖБИ имеет огромное применение при строительстве колонн, потолков, мостов и других конструкций, требующих высокого уровня прочности.

Товарный бетон Товарный бетон – это бетон, который смешивается на центральном смесительном заводе и доставляется на строительную площадку в готовом к использованию состоянии. При использовании товарного бетона следует позаботиться о времени, необходимом для транспортировки, так как смесь может затвердеть, если есть неоправданная задержка.

Штампованный бетон – Подъездные пути, террасы и внутренние полы, требующие эстетичного внешнего вида, обычно используют штампованный бетон.Этот архитектурный бетон позволяет создавать реалистичные узоры, такие как натуральный камень, плитка и гранит, с помощью профессиональных подушек для штамповки.

Самоуплотняющийся бетон – Как следует из названия, этот тип бетона уплотняется под действием собственного веса без использования вибрации. Такая бетонная смесь обладает высокой удобоукладываемостью.

Предварительно напряженный бетон – В мегапроектах используются предварительно напряженные бетонные блоки, в которых стержни, используемые в бетоне, испытывают напряжение до фактического приложения эксплуатационной нагрузки.Процесс строительства требует, чтобы натянутые стержни были надежно закреплены с каждого конца блока. Это делает нижнюю часть конструкции более прочной против напряжения. Обычно сборка узлов предварительного напряжения происходит на строительной площадке. Строительство мостов, эстакад, тяжелонагруженных конструкций требует предварительно напряженного бетона.

Сборный железобетон – Для небольших конструкций, таких как бетонные блоки, столбы, бетонные перемычки, лестничные клетки и сборные стены, используется сборный железобетон.Преимущество сборного железобетона в том, что он изготавливается по индивидуальным спецификациям. Сборка блоков происходит на строительной площадке.

Набрызг-бетон – Набрызг-бетон отличается от других видов бетона способом его нанесения. Он выстреливается в структурную раму с помощью сопла. Процесс включает в себя выстреливание бетона под высоким давлением воздуха, что приводит к одновременной укладке и уплотнению.

Легкий бетон – Бетон плотностью менее 1920 кг/м3 называется легким бетоном.Некоторыми типичными заполнителями, используемыми для производства легкого бетона, являются пемза, шлак и перлит. Он используется в таких приложениях, как строительство настилов мостов с длинными пролетами и их строительных блоков.

Бетон высокой плотности – Этот тип бетона, также известный как тяжелый бетон, имеет плотность от 3000 до 4000 кг/куб.м. Бетон высокой плотности готовят с использованием тяжелых заполнителей, таких как бариты. Некоторые распространенные области применения этого типа бетона включают строительство атомных электростанций, где крайне важно обеспечить высокую устойчивость к любой утечке радиации.

Полимербетон – В полимербетоне заполнители связываются с полимером, а не с цементом, что, в свою очередь, помогает уменьшить объем пустот в заполнителях. Существует три типа полимербетона, которые включают бетон, пропитанный полимером, частично пропитанный полимербетон и полимерцементный бетон.

Бетон с воздухововлекающими добавками – это особый тип бетона, в котором воздух, газ или пена намеренно введены в бетон в объеме до 6%.

Известняковый бетон – Известковый бетон предполагает использование известняка вместо цемента в процессе приготовления. Он находит применение в строительстве полов, куполов и сводов.

Проницаемый бетон – Для тротуаров и проездов используется проницаемый или проницаемый бетон, поскольку он позволяет ливневым водам просачиваться в землю. Такой бетон может решить проблемы дренажа.

Стеклобетон – В этом современном бетоне используется переработанное стекло в качестве наполнителя для повышения эстетической привлекательности конструкции. Помимо прочности, этот бетон обеспечивает теплоизоляцию.

Вакуумный бетон – Эта бетонная смесь содержит больше воды. Процесс их приготовления заключается в отсасывании лишней воды с помощью вакуумного насоса без ожидания схватывания бетонной смеси. Этот процесс ускоряет период укрепления конструкции с 28 дней до примерно десяти дней.

Закачка бетона – Высотное строительство требует закачки бетона на большую высоту.Следовательно, на этих строительных площадках бетон с насосом, который является жидким по своей природе и обладает высокой удобоукладываемостью, используется для перекачивания бетонной смеси по трубам или гибким шлангам.

Обратитесь к ближайшим к вам дилерам Top Concrete и получите бесплатные расценки

Использование понизителей водоотдачи, замедлителей схватывания и суперпластификатора

Использование понизителей водоотдачи, замедлителей схватывания и суперпластификатора Использование редукторов воды, замедлителей, и суперпластификаторы.

Введение

На многие важные характеристики бетона влияет соотношение (по массе) воды к вяжущим материалам (в/см), используемым в смеси.При уменьшении количества воды цементное тесто будет иметь более высокую плотность, что приводит к более высокому качеству пасты. Повышение качества пасты дают более высокую прочность на сжатие и изгиб, более низкую проницаемость, увеличение устойчивость к атмосферным воздействиям, улучшение сцепления бетона и арматуры, уменьшить изменение объема от высыхания и намокания и уменьшить усадку склонность к растрескиванию (PCA, 1988).

Снижение содержания воды в бетонной смеси должно производиться в таких таким образом, чтобы происходил полный процесс гидратации цемента и достаточный удобоукладываемость бетона сохраняется для укладки и уплотнения во время строительство.Вес/см, необходимый для завершения процесса гидратации цемента. колеблется от 0,22 до 0,25. Наличие дополнительной воды в смеси необходим для удобства укладки и отделки бетона (удобоукладываемости бетона). Уменьшение содержания воды в смеси может привести к получению более густой смеси. что снижает работоспособность и увеличивает возможные проблемы с размещением.

Понизители водоотдачи, замедлители схватывания и суперпластификаторы являются добавками для бетона, которые добавляют для снижения содержания воды в смеси или для замедления скорости схватывания бетона при сохранении текучесть бетонной смеси.Добавки используются для модификации свойства бетона или раствора, чтобы сделать их более пригодными для работы вручную или для других целей, таких как экономия механической энергии.

Водоредуцирующие добавки (WRA)

Использование WRA определяется как тип A в ASTM С 494 . WRA влияет в основном на свойства бетона в свежем виде за счет снижения количество используемой воды от 5% до 12% при поддержании определенного уровня консистенции, измеряемой по осадке в соответствии с ASTM C 143-90.То использование WRA может ускорить или замедлить начальное время схватывания бетона. WRA, который задерживает начальное время схватывания более чем на три часа позже классифицируется как WRA с замедляющим эффектом (тип D). Обычно используемый WRA это лигносульфонаты и гидрокарбоновые (НС) кислоты. Применение НС-кислот поскольку WRA требует более высокого содержания воды по сравнению с лигносульфонатами. Стремительный кровотечение является проблемой для бетона, обработанного НС-кислотами.

Повышение спада различается в зависимости от его типа и дозировки.Типичный дозировка основана на содержании вяжущего материала (миллилитров на сто килограммов). На рисунке ниже показано влияние дозировка лигносульфонатов и НС кислоты при резком спаде. Он показан на рисунке что УВ кислоты дают более высокую осадку по сравнению с лигносульфонатами с такая же дозировка.

Рис. 1. Влияние дозировки замедлителей на спад (Neville, 1995).

WRA в основном используется для укладки бетона в жаркую погоду, перекачки, и треми. Требуется тщательная укладка бетона, так как начальное схватывание время бетона пройдет на час раньше. Также показано, что использование WRA даст более высокую начальную прочность бетона на сжатие (до 28 дней) на 10% по сравнению с контрольной смесью. Другое преимущество Использование WRA заключается в том, что достигается более высокая плотность бетона, что делает бетон менее проницаемы и имеют более высокую износостойкость.

Добавки, замедляющие схватывание

Использование этой добавки определено в ASTM C494 .Существует два типа замедлителей, определяемых как тип B (замедлители добавки) и тип D (добавки, уменьшающие содержание воды и замедляющие схватывание). Главный разница между этими двумя заключается в характеристике водопонижения в типе D, который обеспечивает более высокую прочность на сжатие за счет снижения отношения веса к см.

Добавки-замедлители используются для замедления скорости схватывания бетона. замедление времени начального схватывания, бетонная смесь может оставаться в своем свежем состоянии дольше, прежде чем она станет к его затвердевшей форме.Использование замедлителей полезно для:

  • Комплексная укладка бетона или заливка
  • Специальная архитектурная отделка поверхности
  • Компенсация ускоряющего действия высокой температуры в сторону начального набор
  • Предотвращение образования холодных швов при последовательных подъемах.
Замедлитель может быть образован органическим и неорганическим материалом. Органический материал состоит из неочищенных Ca, Na, NH 4 , солей лигносульфокислот, гидроксикарбоновые кислоты и углеводы.Неорганический материал состоит оксидов Pb и Zn, фосфатов, солей магния, фторатов и боратов. Обычно используемыми замедлителями схватывания являются лигносульфокислоты и гидроксилированные карбоновые кислоты. (HC) кислоты, которые действуют как Тип D (Водоредуцирующие и замедляющие примеси). Применение лигносульфонатных кислот и гидроксилированных карбоновых кислот замедляет время первоначального схватывания не менее часа и не более трех часов при использовании от 65 до 100 o F.

Проведено исследование влияния температуры воздуха на замедление начального времени схватывания (измеряется сопротивлением проникновению, как предписано в ASTM C 403 92) показывает, что уменьшающийся эффект при более высокой температуре воздуха (Невилл, 1995).В таблице ниже описано влияние температуры воздуха по замедлению времени схватывания:

Таблица 1 Температура воздуха и замедление времени начального схватывания

Тип добавки Описание Замедление времени начального схватывания (ч:мин) при температуре
30 или С 40 или С 50 или С
Д Гидроксильная кислота 4:57 1:15 1:10
Д Лигнин 2:20 0:42 0:53
Д Лигносульфонаты 3:37 1:07 1:25
Б На основе фосфатов 3:20 2:30

Основным недостатком применения замедлителя схватывания является возможность быстрого затвердевания, когда быстрая потеря осадки приведет к затруднению укладка бетона, укрепление и отделка. Добавка расширенного набора была разработана как еще одна замедляющая добавка. Преимущества этого примесью по сравнению с обычной является способность реагировать с основные компоненты цемента и контролировать характеристики гидратации и схватывания бетона, в то время как обычный будет реагировать только с C 3 A.

Во избежание чрезмерного замедления требуется осторожное использование замедлителя. быстрая потеря осадки и чрезмерная пластическая усадка.Пластическая усадка есть изменение объема свежего бетона по мере испарения поверхностной воды. Количество На испарение воды влияют температура, относительная влажность окружающей среды, и скорость ветра. Надлежащее затвердевание бетона и достаточное водоснабжение поверхностное испарение предотвратит растрескивание при пластической усадке. Количество количество воды, необходимое для предотвращения растрескивания при пластической усадке, указано в таблице ниже:

Рис. 2 Скорость испарения поверхностной влаги

Добавка пролонгированного действия широко используется в качестве стабилизатора для промывочная вода для бетона и свежего бетона. Добавление добавки расширенного набора позволяет повторно использовать промывочную воду для следующей партии, не затрагивая бетон характеристики. Эту добавку также можно использовать для доставки бетона на большие расстояния. и поддерживать спад. Факторы, влияющие на использование этой добавки, включают: дозировка и температура окружающей среды бетона.

Суперпластификаторы (с высоким содержанием воды)

ASTM C494 Тип F и Тип G, высокий диапазон Понизитель содержания воды (HRWR) и добавки-замедлители используются для уменьшения количества воды на 12-30% при сохранении определенного уровня консистенции и обрабатываемость (обычно от 75 мм до 200 мм), а также для повышения обрабатываемости для уменьшения соотношения Вт/см.Использование суперпластификаторов может привести к высоким прочный бетон (прочность на сжатие до 22000 фунтов на квадратный дюйм). Суперпластификаторы также может быть использован в производстве текучего бетона, используемого в тяжелом армированном бетоне. конструкция с труднодоступными участками. Требования к производству текучего бетона определено в ASTM C 1017. Влияние суперпластификаторов на бетон поток показан на диаграмме ниже:



Рис. 3 Связь между таблицей текучести и содержанием воды в бетоне с пластификаторами и без них (Neville, 1995).

Еще одним преимуществом суперпластификаторов является бетон . раннее повышение прочности (от 50 до 75%). Начальное время схватывания может быть ускорено на час раньше или замедлено на час позже в соответствии с его химической реакцией. Задержка иногда связана с диапазоном частиц цемента от 4 до 30 м м. Использование суперпластификаторов существенно не влияет на поверхностное натяжение. воды и не уносит значительного количества воздуха.Основной недостаток использования суперпластификатора – потеря удобоукладываемости в результате быстрой осадки потери и несовместимость цемента и суперпластификаторов.

Суперпластификаторы представляют собой растворимые макромолекулы, которые представляют собой сотни раз больше молекулы воды (Gani, 1997). Механизм суперпластификаторов известна как адсорбция C 3 A, которая нарушает агломерацию путем отталкивания одинаковых зарядов и высвобождения захваченной воды. Адсорбция Механизм действия суперпластификаторов частично отличается от ВРА.То разница связана с совместимостью между портландцементом и суперпластификаторами. необходимо обеспечить что суперпластификаторы не закрепляются с C 3 A в цементе частицы, что приведет к снижению удобоукладываемости бетона.

Типичная дозировка суперпластификаторов, используемых для повышения удобоукладываемости бетона колеблется от 1 до 3 литров на кубический метр бетона, где жидкие суперпластификаторы содержали около 40 % активного вещества.В сокращении водоцементного отношения, используется более высокая дозировка, то есть от 5 до 20 литров за кубометр бетона. Дозировка, необходимая для бетонной смеси, уникальна и определяется конусом болота Тест.

Существует четыре типа суперпластификаторов: сульфированный меламин, сульфированный нафталин, модифицированные лигносульфонаты и комбинация высоких дозировок водоредуцирующих и ускоряющих добавок. Обычно используется меламин Суперпластификаторы на основе нафталина и нафталина.Применение нафталиновой основе Преимущество замедления и сохранения резкого спада. Это до к модифицированному процессу гидратации сульфонатами

Дозаторы для добавок

Основная функция дозатора согласно определению в бюллетене ACI E4-95:

  • Для транспортировки добавки со склада в партию
  • Для измерения количества необходимых примесей
  • Обеспечить проверку выданного объема
  • Ввести добавку в шихту.
Добавки дозируются в жидкой форме для обеспечения надлежащего диспергирования. в бетонной смеси. WRA следует выдавать с последней порцией воды. Правильный выбор времени очень важен, так как любая задержка колеблется от одного до пяти. минут после добавления воды приведет к чрезмерному замедлению назначить время. Суперпластификаторы должны быть дозированы на партию. непосредственно перед выпиской для размещения (тип F) или с последней порцией воды (тип G).

Каталожные номера:

Химические добавки для бетона, отчет комитета ACI 212.3R-91.

Химические и воздухововлекающие добавки для бетона, Образовательный бюллетень ACI № Е4-95.

Додсон, Вэнс, Добавки в бетон, ВНР, 1990.

Гани, М.Дж., Цемент и бетон, Chapman & Hall, 1997.

Комацка С. Х. и Панарезе В. К., Проектирование и контроль бетона Смеси, РСА, 1988.

Рамачандран, В. С., Справочник по добавкам в бетон, свойства, науки, и технологии, 2 -е издание , 1995 г.

Айтчин, П., Жоликер, К., и МакГрегор, Дж., Суперпластификаторы: как Они работают и почему они иногда не работают, Concrete International, май 1994.

Информация составлена ​​Титином Хандодзё.

Построение лучшего мира с помощью зеленого цемента | Наука

Novacem планирует протестировать свой экспериментальный цемент (вверху: образцы блоков) сначала в таких конструкциях, как собачьи будки и патио. Алекс Маси

«Вы знаете, цемент повсюду», — говорит Николаос Власопулос, инженер-эколог из Имперского колледжа в Лондоне, сидя в ярко освещенном конференц-зале колледжа в громоздком семиэтажном здании, поддерживаемом темой разговора. «Это все вокруг нас».

В прошлом году в мире было произведено 3,6 миллиарда тонн цемента — минеральной смеси, которая затвердевает в бетон при добавлении к воде, песку и другим материалам, — и к 2050 году это количество может увеличиться на миллиард тонн.Во всем мире единственным веществом, которое люди используют больше, чем бетон, является вода.

Достоинства цемента, говорит Власопулос, уже давно очевидны: «Он недорогой, текучий и, по некоторым необъяснимым причинам, становится твердым, как камень. Но редко признается еще одна важная деталь: цемент грязный. Не грязный, потому что не стирается с одежды, хотя эта проблема веками преследовала строителей. Ключевым ингредиентом является известняк, в основном карбонат кальция, останки морских существ в панцирях. Рецепт изготовления цемента требует нагревания известняка, для чего требуется ископаемое топливо. А при нагревании известняк выбрасывает углекислый газ в атмосферу, где он удерживает тепло, способствуя глобальному потеплению. На производство цемента приходится 5 процентов мировых выбросов углекислого газа, производимых человеком; в Соединенных Штатах только потребление ископаемого топлива (для транспорта, электричества, химического производства и других целей) и металлургическая промышленность выделяют больше парниковых газов.А с учетом того, что быстро развивающиеся страны, такие как Китай и Индия, используют цемент для строительства своего подъема, загрязнение цемента становится одним из основных недостатков глобализации.

Если широкая общественность в значительной степени игнорирует огромный вклад цемента в загрязнение воздуха, 31-летний Власопулос уже давно знает об этом. Он вырос в Патрах, греческом порту. Его отец был инженером, а мать работала в банке, а летом Власопулос возвращался из колледжа Dimokrition Panepistimion Thrakis, где он изучал экологическую инженерию, вместе с дядей работал на цементном заводе. Это было случайно. Его работа заключалась в сборке оборудования для измерения уровня выбросов углекислого газа. Они были высокими; как правило, завод производит почти тонну углекислого газа на каждую тонну цемента. Власопулос считал работу интересной, но не видел цемента в своем будущем. Это было скучно, это было старо, это было грязно.

Затем один из его профессоров Имперского колледжа, где он работал над получением степени магистра инженерии, получил финансирование на исследование нового типа цемента, производимого австралийской компанией.Профессор Кристофер Чизман убедил Власопулоса принять участие в проекте и получить степень доктора философии. «Это был шанс проделать хорошую работу», — сказал Власопулос в своей типично сдержанной манере.

Люди пытались создать лучший цемент с самого начала истории. Более 2000 лет назад римляне изобрели смесь извести, вулканического пепла и кусков камня для изготовления бетона, который использовался для строительства гаваней, памятников и зданий — клея для ранних городов, включая Пантеон и Колизей. В 1820-х годах в Лидсе, Англия, примерно в 200 милях от Имперского колледжа, каменщик по имени Джозеф Аспдин изобрел современный цемент. Аспдин подогрел смесь из мелкоизмельченного известняка и глины на своей кухне. После добавления воды смесь затвердела. Вуаля — родился строительный блок промышленной революции. Поскольку этот материал был похож на популярный строительный камень с острова Портленд, Аспдин назвал свое изобретение портландцементом. Патент, выданный в 1824 году, предназначался для «улучшения способа производства искусственного камня.

Австралийские разработчики опробовали новый рецепт, смешав портландцемент с оксидом магния. Они надеялись сократить выбросы углерода, потому что оксид магния может заменить часть известняка, а оксид магния не нужно нагревать до такой высокой температуры. Известняк должен быть нагрет до 2600 градусов по Фаренгейту, но оксид магния может быть приготовлен для цемента при 1300 градусах, температура, которая может быть достигнута с биомассой и другими видами топлива, которые выделяют меньше углерода, сокращая потребление ископаемого топлива.

Но Власопулос быстро обнаружил, что смесь не снижает общий выброс углекислого газа. В некоторых тестах выбросы почти удвоились, потому что сам оксид магния производится путем нагревания карбонатов магния, в процессе которого выделяется углекислый газ.

«Помню, я был очень разочарован, потому что, когда вы видите, что проект, над которым вы работаете, на самом деле не такой, каким вы его себе представляли, вы теряете мотивацию», — сказал он. «Но мы чувствовали, что это очень стоящий проект, стоящая идея, поэтому мы попытались найти другой способ решить проблему.

В то время, когда Власопулос поднял этот вопрос в 2004 году, крупные цементные компании по всему миру искали новые способы сделать портландцемент более приемлемым для окружающей среды. Производители добавили побочные продукты стали, такие как шлак; угольные остатки, такие как летучая зола; и другие материалы, такие как оксид магния, для увеличения объема цементной смеси, что требует меньшего количества портландцемента. Они экспериментировали с минеральными добавками, чтобы снизить температуру, необходимую для подготовки материалов.

Но трудно модифицировать продукт, химический состав которого недостаточно изучен.«На самом деле мы никогда не знали точного химического состава того, как этот материал затвердевает», — сказал Хэмлин Дженнингс, эксперт по химии цемента и глава Центра устойчивого развития бетона Массачусетского технологического института, одной из нескольких академических инициатив по созданию «зеленого» цемента. «Я не думаю, что сегодня в мире используется какой-либо строительный материал, который менее изучен, чем портландцемент».

Пока цементные компании возились с оригиналом, Власопулос пошел другим путем. «Вы можете сделать так много с портландцементом, чтобы сделать его лучше», — сказал он.»Что есть, то есть. Это материал, с которого вы начинаете. Мы должны были придумать что-то еще». Власопулосу понравилась идея использовать оксид магния вместо известняка для формирования цемента, но для придания ему твердости требовался другой материал. Смешивание только оксида магния с водой не поможет — смесь станет слякотной. И ему нужно было найти источник оксида магния, который бы не выделял столько углекислого газа. Класс материала, на котором он остановился, — это силикаты магния, не содержащие углерода соединения, полученные из талька, серпентина, оливина или других минералов.Мировые запасы этих полезных ископаемых составляют около 10 миллиардов тонн, что является важным фактором, потому что, если у кого-то закончится мука, больше нельзя будет испечь пирогов.

Власопулос не очень хочет объяснять, как работает его экспериментальный состав. Его секретный соус, возможно, очень прибыльный секрет. Зарегистрировано несколько патентов. Он многое расскажет: несколько лет назад он начал смешивать оксид магния с другими созданными им химическими соединениями и водой. Смесь затвердела в маленький шарик. Он принес его в офис Чизмана.«Можно было почувствовать жар, исходящий от этого маленького шарика, — сказал Чизман. — Что-то явно происходило. Химические реакции шли огнем; энергия высвобождалась. Они не слишком возбуждались. «Я имею в виду, что мы говорим о цементе — это не самая сексуальная вещь в мире», — сказал Чизман. «Я не бегал туда-сюда по коридорам, крутя колеса, но это было интересно».

Химикаты, которые Власопулос смешивает с окисью магния и водой для затвердевания цемента, представляют собой карбонаты магния, которые он производит, добавляя углекислый газ к другому сырью.Это означает, что в некоторых сценариях цемент не просто углеродно-нейтрален, он углеродно-отрицательный. На каждую тонну произведенного Власопулосом цемента может быть поглощена одна десятая тонны углекислого газа.

В конце концов Власопулос с помощью Чизмана основал компанию Novacem для разработки нового цемента. Фирма с более чем десятком сотрудников и партнерскими отношениями с некоторыми из крупнейших цементных компаний в мире расположена в бизнес-инкубаторе для высокотехнологичных стартапов Имперского колледжа.В то время как некоторые другие компании на объекте являются стартапами в области наук о жизни, с микробиологическими лабораториями, полными машин для секвенирования генов и коллекций пробирок, лаборатория Novacem представляет собой просторный завод, который производит громкие звуки, много пыли и ведро за ведром цемента. Это первый цементный завод в центре Лондона со времен римлян.

Рабочие в касках, защитных очках, масках и белых лабораторных халатах работают на миниатюрной версии цементного завода, мало чем отличающегося от того, на котором Власопулос работал во время летних каникул.

Несмотря на то, что Novacem все еще совершенствует свои процедуры, он соревнуется по крайней мере с пятью другими компаниями и университетскими центрами, чтобы придумать более экологичный цемент. «Учитывая все внимание к углероду в наши дни, появилось много предпринимателей», — сказал Дженнингс из Массачусетского технологического института. «Они видят сторону возможностей». Поскольку производство цемента приносит 170 миллиардов долларов в год, инвестиции в него текут рекой.

Калифорнийская компания Calera использует, пожалуй, самый необычный подход: она использует углекислый газ, выбрасываемый электростанцией, и смешивает его с морской водой или рассолом для создания карбонатов, которые используются для производства цемента. Их можно добавлять в портландцемент, чтобы заменить часть или весь известняк. Calera поддерживается инвестициями в размере 50 миллионов долларов от Винода Хосла, компьютерного инженера, который, возможно, является самым уважаемым и богатым инвестором в «зеленые» технологии в Силиконовой долине. «На самом деле мы производим наш цемент из CO2», — сказал основатель компании Брент Констанц. «Мы берем CO2, который попал бы в атмосферу, и превращаем его в цемент». Технология все еще находится в стадии разработки: демонстрационный завод в Мосс-Лендинге, Калифорния, и партнерство с китайской группой по строительству завода рядом с угольной шахтой во Внутренней Монголии, где они планируют использовать выбросы углекислого газа для производства цемента.

Австралийская компания Calix производит цемент с использованием перегретого пара, который модифицирует частицы цемента и делает их более чистыми и химически активными. Этот процесс также выделяет углекислый газ, что упрощает его улавливание и не допускает попадания в атмосферу.

Технический университет Луизианы, как и Novacem и Calera, полностью отказывается от известняка; он использует пасту под названием геополимер, которая состоит из летучей золы, гидроксида натрия и гидроксида калия.

«В конце концов пыль уляжется, и одна из этих идей сработает», — сказал Дженнингс.

Вначале одним из самых больших скептиков Novacem была крупнейшая частная строительная компания Великобритании Laing O’Rourke. Руководитель, отвечающий за отслеживание многообещающих университетских работ, Дирадж Бхардвадж, узнал о продукте Novacem благодаря своим научным связям. Он посмотрел на химию, подумал, что все проверено, и несколько лет назад представил эту идею председателю, у которого было много сомнений.По его словам, цемент никак не мог быть достаточно прочным для коммерческого использования. Нужен известняк. Когда материал Novacem достигнет 40 мегапаскалей — минимального количества прочности, необходимого для структурной стабильности — тогда он может заинтересоваться.

Семь дней спустя небольшой кусок цемента Novacem, помещенный в инструмент, похожий на тиски, попал в эту отметку. Двадцать восемь дней спустя он достиг 60 мегапаскалей. Затем Бхардвадж передал результаты председателю, который сказал: «Давайте сделаем это». Laing O’Rourke теперь является крупным партнером Novacem.Сегодня, после долгих доработок, цемент приближается к 80 мегапаскалям. Бетон, изготовленный из цемента Novacem, по прочности сравним с некоторыми стандартными бетонами.

Другими партнерами Novacem являются парижская Lafarge, крупнейший в мире производитель строительных материалов, и Rio Tinto, глобальная горнодобывающая компания со штаб-квартирой в Лондоне, стремящаяся помочь Novacem в добыче силикатов магния.

«Сейчас цементная промышленность набирает обороты в финансовом и научном плане», — сказал Дженнингс, имея в виду все различные экспериментальные подходы.«Мир меняется. Все, включая все цементные компании, должны быть как можно более экологичными и немного лучше заботиться о мире».

Дженнингс отказался одобрить какой-либо конкретный новый цемент. «Если Novacem работает, — сказал он, — это очень привлекательная идея».

Бхардвадж более предан делу. Он сказал, что недавно ходил к своей команде инженеров. «Честно говоря, не будьте вежливы», — сказал он им. «Отложите любые вопросы об углероде. Как вы думаете, это что-то близкое к портландцементу?» Ответ удивил его: они сказали, что так лучше.Почему? Он был не только сильным, но и чисто белым. Портландцемент имеет слегка серый цвет. «Вы можете добавить красок в этот цемент», — сказал Бхардвадж. «Представьте, что в вашем доме есть цементная стена любого цвета, который вы хотели».

Цемент приятного белого оттенка, как отметил Власопулос, демонстрируя прототип цементного завода своей компании. Говоря о соседних биологических лабораториях, он сказал: «Мы громче», добавив: «Там лечат людей; мы лечим что-то другое». Неповоротливая машина перед ним, в данный момент простаивающая, имеет длинные трубы, которые грохочут и лязгают, срабатывает сигнализация и миксеры, которые взбивают и выплевывают ведра творения Власопулоса.

Власопулос был в приподнятом настроении, накануне сделав предложение своей девушке. (Она сказала «да».) В углу комнаты располагалось то, что он называл «нашим музеем». На маленьком столике лежали первые куски цемента Novacem — они выглядели как детские кубики, только более пыльные. «Это было не так уж хорошо», — сказал он, поднимая хрупкую на вид треснувшую. — Теперь мы знаем, что делаем. Завод может производить около пяти тонн цемента в год. Компания также работает над другим объектом, который будет производить 200 тонн в год.Если все пойдет хорошо, компания намерена предоставить лицензию на свой рецепт производителям цемента по всему миру.

Главным препятствием, которое еще предстоит преодолеть компании, является история. Портландцемент работает . Так было всегда, с того дня в 1824 году на кухне Джозефа Аспдина. «Цемент существует уже очень давно, — сказал Бхардвадж. «Люди этому верят. Они могут окинуть взглядом все постройки, пережившие сотни лет. Так что для Novacem доказательство долговечности потребует времени. Им придется идти медленно.Если мне нужно построить мост или здание с использованием цемента Novacem, как мне убедить людей, что это нормально? Это вызов. Никто не хочет, чтобы мост рухнул».

На вопрос, пойдет ли он по мосту, построенному из цемента Novacem, Бхардвадж ответил: «У меня с этим проблем не будет». Но этот мост еще не построен.

Майкл Розенвальд написал о нанотехнологиях и охотниках за гриппом для Smithsonian . Джон Риттер живет в Пенсильвании.

Николаос Власопулос мечтает разработать новый материал, производство которого, в отличие от традиционного цемента, поглощает углекислого газа. В случае успеха он поможет уменьшить основной фактор изменения климата и претендует на смелый шаг вперед в области строительных технологий. Джон Риттер Пилотный завод Novacem — первый цементный завод в центре Лондона со времен Римской империи. Алекс Маси Власопулос раньше работал на цементном заводе со своим дядей, который теперь дразнит его: «Ты собираешься закрыть мой бизнес.” Алекс Маси Novacem планирует протестировать свой экспериментальный цемент (вверху: образцы блоков) сначала в таких конструкциях, как собачьи будки и патио. Алекс Маси Глобальное потепление

Рекомендуемые видео

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.