ISBN 978-5-7638-2513-8
В пособии изложена технология различных видов специальных бетонов, применяемых в современном строительстве. <...> Приведены требования
к сырьевым материалам, особенности расчета состава бетонов, данные по
последним достижениям в технологии бетонов специального назначения,
области их применения. <...> Следует отметить, что классификация бетонов по разным признакам носит условный характер
и в разных источниках мнения различных авторов могут не совпадать. <...> Вяжущее вещество и вода являются активными компонентами
бетона, так как в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителя в единый монолит. <...> Для регулирования свойств бетонной смеси и бетона в их состав
вводят различные добавки либо в виде химических веществ, либо
в виде активных минеральных компонентов, которые ускоряют или
замедляют схватывание бетонной смеси, делают ее более пластичной
и удобоукладываемой, ускоряют схватывание и твердение бетона, повышают его прочность и морозостойкость, регулируют собственные
деформации бетона, возникающие при его твердении, а также при необходимости изменяют и другие свойства бетона. <...> Ко всем бетонам и бетонным смесям предъявляются следующие
общие требования: до затвердевания бетонные смеси должны легко
перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны
должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции или сооружения
в эксплуатацию; по возможности расход цемента и стоимость бетона
должны быть минимальными. <...> Классификация бетонов В настоящее время номенклатура бетонов постоянно расширяется. <...> Разобраться в их многообразии позволяет классификация бетонов, в основу которой положен ряд признаков: средняя плотность, вид
вяжущего, вид заполнителей, структура, способ твердения, технология изготовления и назначение <...>
Технология_и_применение_специальных_бетонов_учебное_пособие_(гриф_УМО).pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
В. А. Шевченко
ТЕХНОЛОГИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ
СПЕЦИАЛЬНЫХ БЕТОНОВ
Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов РФ
по образованию в области строительства в качестве учебного пособия
для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство»,
09.11.2011
Красноярск
СФУ
2012
1
Стр.2
УДК 666.9(07)
ББК 38.626я73
Ш379
Рецензенты:
Т. Н. Зиновьева, канд. техн. наук, зав. лабораторией бетона института
«Красноярский Промстройниипроект»;
А. Н. Желтов, директор по строительству ЗАО «Фирма Культбытстрой»
Шевченко,
В. А.
Ш379
Технология и применение специальных бетонов: учеб. пособие
/ В. А. Шевченко. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. –
202 с.
ISBN 978-5-7638-2513-8
В пособии изложена технология различных видов специальных бетонов,
применяемых в современном строительстве. Приведены требования
к сырьевым материалам, особенности расчета состава бетонов, данные по
последним достижениям в технологии бетонов специального назначения,
области их применения.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 270100
«Строительство» при углубленном изучении теоретического курса «Технология
бетона и железобетонных изделий.
УДК 666.9(07)
ББК 38.626я73
ISBN 978-5-7638-2513-8
Сибирский федеральный университет, 2012
Стр.3
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........................................................................................................ 6
I. Теоретическая часть ............................................................................... 8
Глава 1. Основные сведения о бетонах ................................................... 8
1.1. Основные требования к бетонам .......................................... 9
1.2. Классификация бетонов ........................................................ 10
Глава 2. Высокопрочные бетоны ............................................................. 14
2.1. Материалы для приготовления высокопрочных бетонов .. 16
2.2. Расчет состава высокопрочного бетона ............................... 23
2.3. Технология изготовления высокопрочных бетонов ........... 26
2.4. Применение высокопрочных бетонов ................................. 31
Глава 3. Декоративные бетоны ................................................................ 42
3.1. Сырьевые материалы для декоративного бетона ............... 43
3.1.1. Пигменты для получения цветных цементов
и декоративных бетонов ................................................ 44
3.1.2. Заполнители для декоративного бетона ....................... 48
3.2. Особенности технологии декоративных бетонов ............... 49
3.3. Изменение цвета декоративных бетонов при твердении .. 52
3.4. Пути снижения выцветов на поверхности бетонных
изделий ................................................................................... 55
3.5. Применение декоративных бетонов .................................... 57
3.5.1. «Печатный» бетон ........................................................... 59
3.5.2. Искусственный камень ................................................... 66
Глава 4. Жаростойкие бетоны .................................................................. 71
4.1. Жаростойкий бетон на портландцементе ............................ 72
4.2. Жаростойкий бетон на глиноземистом
и высокоглиноземистом цементах ...................................... 76
4.3. Жаростойкие бетоны на жидком стекле .............................. 79
4.4. Свойства жаростойких бетонов ............................................ 81
4.5. Расчет составов жаростойкого бетона ................................. 84
4.6. Материалы для жаростойких бетонов ................................. 88
4.7. Технология изготовления жаростойких бетонов ............... 90
4.8. Применение жаростойких бетонов ...................................... 91
3
Стр.4
Оглавление
Глава 5. Дисперсно-армированные бетоны ........................................... 95
5.1. Армирующие волокна и их свойства ................................... 99
5.2. Приготовление фибробетонных смесей .............................. 107
5.2.1. Бетоны, армированные стальными фибрами ............... 108
5.2.2. Бетоны, армированные неметаллическими
волокнами ........................................................................ 115
5.3. Свойства дисперсно-армированных бетонов ..................... 116
5.4. Применение дисперсно-армированных бетонов ................ 119
Глава 6. Полимерцементные бетоны ...................................................... 123
6.1. Компоненты полимерцементных смесей ............................ 125
6.2. Особенности технологии полимерцементных бетонов ..... 130
6.3. Свойства полимерцементных бетонов ................................ 133
6.4. Применение полимерцементных бетонов ........................... 134
Глава 7. Полимербетоны ........................................................................... 138
7.1. Сырьевые материалы для полимерцементных бетонов .... 140
7.1.1. Связующее ....................................................................... 141
7.1.2. Заполнители и наполнители ........................................... 145
7.2. Особенности технологии изготовления полимербетонов 146
7.3. Свойства полимербетонов .................................................... 148
7.4. Применение полимербетонов ............................................... 149
Глава 8. Бетонополимеры .......................................................................... 152
8.1. Материалы для бетонополимеров ........................................ 154
8.2. Технология бетонополимеров .............................................. 157
8.3. Структура и свойства бетонополимеров ............................. 165
8.4. Применение бетонополимеров ............................................. 173
8.4.1. Ремонт железобетонных конструкций с помощью
бетонополимеров ............................................................ 174
II. Лабораторный практикум .................................................................. 177
Лабораторная работа № 1
Расчет состава и изучение свойств высокопрочного бетона .............. 177
Задание 1. Расчет состава высокопрочного бетона ................... 179
Задание 2. Приготовление бетонной смеси и изготовление
образцов ...................................................................... 182
Задание 3. Определение прочности бетонных образцов
при сжатии .................................................................. 182
4
Стр.5
Оглавление
Лабораторная работа № 2
Изучение свойств декоративного бетона и раствора ........................... 184
Задание 1. Изготовление образцов декоративной штукатурки 185
Задание 2. Приготовление террацевых плиток .......................... 188
Лабораторная работа № 3
Изучение свойств жаростойких бетонов ................................................ 189
Задание 1. Определение величины температурной усадки
или расширения ......................................................... 192
Задание 2. Определение остаточной прочности ........................ 193
Задание 3. Определение класса жаростойкого бетона .............. 194
Лабораторная работа № 4
Изучение свойств полимерцементного бетона ...................................... 195
Задание 1. Расчет состава полимерцементного раствора
или бетона ................................................................... 196
Задание 2. Приготовление бетонной смеси и изготовление
образцов ...................................................................... 196
Задание 3. Определение прочности бетонных образцов
при сжатии и изгибе .................................................. 197
Библиографический список ..................................................................... 198
5
Стр.6
Введение
ВВЕДЕНИЕ
Бетон и железобетон – основные материалы, используемые во
всех отраслях строительства. Эти материалы широко применяют во
всех странах для возведения самых разнообразных объектов. Ежегодное
производство бетона на земном шаре превышает 2 млрд м3 и постоянно
увеличивается.
Общими предпосылками к широкому применению бетонов являются
практически неисчерпаемые запасы сырья для производства
вяжущих и заполнителей бетона; экологическая целесообразность использования
отходов различных отраслей промышленности в качестве
сырья для вяжущих и заполнителей; возможность снижения плотности
бетона путем замены природных заполнителей искусственными пористыми;
удовлетворение возрастающих и разнообразных требований
гражданского и промышленного строительства, включая создание подземных,
подводных и плавучих сооружений; низкая энергоемкость
технологического процесса изготовления конструкций; сравнительная
простота технологии; возможность придания изделиям из бетона любой
формы и отделки; конструктивная совместимость бетона со многими
строительными и отделочными материалами в целях придания
железобетонным конструкциям требуемых эксплуатационных и архитектурных
свойств; регулирование строительно-технических свойств
путем применения различных модификаторов.
В общей стоимости материальных ресурсов, потребляемых в капитальном
строительстве, стоимость бетонных и железобетонных
конструкций составляет около 25 %, что значительно превышает
стоимость и объем других видов строительных конструкций. Бетон
и железобетон вследствие своих физико-механических свойств, долговечности,
технико-экономических показателей и наличия сырьевых
ресурсов в обозримом будущем будут занимать ведущее место в капитальном
строительстве как массовые материалы, обладающие
большими потенциальными возможностями.
Число модификаций бетона достигает многих десятков наименований.
По назначению, или области применения, все бетоны можно
разделить на две большие группы: бетоны общестроительные и бетоны
специальные.
6
Стр.7
Введение
К группе бетонов общестроительного назначения относятся бетоны
для изготовления конструкций массового назначения. К таким бетонам
относятся, прежде всего, тяжелые бетоны классов В10…В25 как
основной вид бетона для строительных изделий и конструкций массового
производства. Для ограждающих конструкций широко используются
бетоны легкие с плотностью от 800 до 1500 кг/м3, изготавливаемые
с применением искусственных пористых заполнителей. Разновидностью
легких бетонов являются бетоны ячеистые (пено- и газобетоны
автоклавного и неавтоклавного твердения), которые также широко применяются
для изготовления массовых видов изделий.
Наряду с бетонами общестроительного назначения в практике
строительства все шире применяются бетоны специальные, к которым
можно отнести бетоны, получаемые с помощью специальных
технологических приемов, либо бетоны, эксплуатируемые в специфических
условиях. Такие условия также предполагают соблюдение определенных
технологических приемов при изготовлении бетонов
и конструкций и изделий на их основе. Следует отметить, что классификация
бетонов по разным признакам носит условный характер
и в разных источниках мнения различных авторов могут не совпадать.
Однако в данном учебном пособии рассмотрены бетоны, которые по
тем или иным признакам все-таки можно отнести к специальным, так
как они отличаются определенными особенностями технологии, выбором
сырьевых материалов и наличием специфических свойств.
В эту группу отнесены бетоны высокопрочные, декоративные, жаростойкие,
дисперсно-армированные и три вида бетонов, изготовление
которых предполагает наличие полимеров, – это полимерцементные
бетоны, полимербетоны и бетонополимеры.
Применение бетонов этой группы постоянно расширяется в связи
с возрастающими потребностями строителей, конструкторов, архитекторов.
Поэтому овладение знаниями по технологии их изготовления
и выбору рациональных областей использования является необходимым
дополнением к основному курсу дисциплины «Технология
бетона».
7
Стр.8